JP7079324B2 - Skin sensor - Google Patents

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Description

本発明は、皮膚光沢等の皮膚パラメータを測定するセンサを含むシステムに関する。本発明は、さらに、皮膚光沢等の皮膚パラメータを評価する方法に関する。 The present invention relates to a system comprising a sensor for measuring skin parameters such as skin gloss. The present invention further relates to a method for evaluating skin parameters such as skin gloss.

皮膚の分析は、当技術分野において知られている。例えば、特許文献1は、皮膚症状及びメラノーマを含む皮膚癌のモニタリング及び診断を目的として、皮膚科学的な画像を収集、格納、及び表示するシステムを記載している。ハンドヘルドのユニットが、患者の皮膚の部分を照射し、イメージング装置が、皮膚の部分から得られる光からイメージング信号を生成する。ハンドヘルドのユニット内の光出力ポートの対は、その強度分布がその半分の輝度レベルで重なるため、結果として生じるその強度の合計が平坦な中央部分を有するように配置される。3つの画像の格納が維持され、1つは病変画像に対するものであり、1つは「皮膚近くの」画像に対するものであり、1つは基準白色画像に対するものである。「皮膚近くの」画像は、皮膚/病変境界を自動的に決定するためにシステムソフトウェアによって使用される。基準白色画像は、機器のダイナミックレンジを設定するため、及び、照明ムラを補償するために使用される。同じ病変を異なる時間に撮影した2つの画像を同時に表示することができるため、病変における変化を決定することができる。同じ仕様で構築された複数のマシンのいずれかにおいて取得された画像データが、共通の参照標準に戻るよう補正されて、色再現の絶対精度が確実になるように、較正システムが設計される。 Skin analysis is known in the art. For example, Patent Document 1 describes a system for collecting, storing, and displaying dermatological images for the purpose of monitoring and diagnosing skin cancer including skin symptoms and melanoma. A handheld unit illuminates a portion of the patient's skin, and an imaging device produces an imaging signal from the light obtained from the portion of the skin. The pair of optical output ports within the handheld unit are arranged so that the resulting sum of their intensities has a flat central portion because their intensity distributions overlap at half that intensity level. The storage of three images is maintained, one for the lesion image, one for the "near skin" image, and one for the reference white image. Images "near the skin" are used by system software to automatically determine skin / lesion boundaries. The reference white image is used to set the dynamic range of the device and to compensate for uneven illumination. Since two images of the same lesion taken at different times can be displayed simultaneously, changes in the lesion can be determined. The calibration system is designed so that image data acquired on any of multiple machines built with the same specifications is corrected to return to a common reference standard to ensure absolute color reproduction accuracy.

特許文献1は、皮膚症状及びメラノーマを含む皮膚癌のモニタリング及び診断を目的として、皮膚科学的な画像を収集、格納、及び表示するシステムを記載している。ハンドヘルドのユニットが、患者の皮膚の部分を照射し、イメージング装置が、皮膚の部分から得られる光からイメージング信号を生成する。ハンドヘルドのユニット内の光出力ポートの対は、その強度分布がその半分の輝度レベルで重なるため、結果として生じるその強度の合計が平坦な中央部分を有するように配置される。3つの画像の格納が維持され、1つは病変画像に対するものであり、1つは「皮膚近くの」画像に対するものであり、1つは基準白色画像に対するものである。「皮膚近くの」画像は、皮膚/病変境界を自動的に決定するためにシステムソフトウェアによって使用される。基準白色画像は、機器のダイナミックレンジを設定するため、及び、照明ムラを補償するために使用される。同じ病変を異なる時間に撮影した2つの画像を同時に表示することができるため、病変における変化を決定することができる。同じ仕様で構築された複数のマシンのいずれかにおいて取得された画像データが、共通の参照標準に戻るよう補正されるように、較正システムが設計される。 Patent Document 1 describes a system for collecting, storing, and displaying dermatological images for the purpose of monitoring and diagnosing skin cancer including skin symptoms and melanoma. A handheld unit illuminates a portion of the patient's skin, and an imaging device produces an imaging signal from the light obtained from the portion of the skin. The pair of optical output ports within the handheld unit are arranged so that the resulting sum of their intensities has a flat central portion because their intensity distributions overlap at half that intensity level. The storage of three images is maintained, one for the lesion image, one for the "near skin" image, and one for the reference white image. Images "near the skin" are used by system software to automatically determine skin / lesion boundaries. The reference white image is used to set the dynamic range of the device and to compensate for uneven illumination. Since two images of the same lesion taken at different times can be displayed simultaneously, changes in the lesion can be determined. The calibration system is designed so that image data acquired on any of multiple machines built with the same specifications is corrected to return to a common reference standard.

特許文献2は、ハンドヘルドの装置の形態のダーマトスコープを記載している。ダーマトスコープは、ダーマトスコープの表面センサによって記録される皮膚表面及び/又は皮膚表面の構造の画像のために、ハウジング内又はその上に配置されたディスプレイと、ダーマトスコープによって記録された画像を格納する格納手段とを含んでいる。 Patent Document 2 describes a dermatoscope in the form of a handheld device. The dermatoscope stores a display placed in or on the housing and an image recorded by the dermatoscope for an image of the skin surface and / or the structure of the skin surface recorded by the surface sensor of the dermatoscope. Includes storage means.

特許文献3は、レンズ光学系Lと、複数の第1及び第2のピクセルP1及びP2を含むイメージングデバイスNと、整列させられた光学デバイスKとを含むイメージング装置を記載しており:レンズ光学系Lは、第1の偏光軸の方向に発振する光を主に通過させる第1の光学領域D1と、あらゆる方向に発振する光を通過させる第2の光学領域D2とを含み;さらに、整列させられた光学デバイスKは、第1の光学領域D1を通過した光を、第1のピクセルP1に入射させ、第2の光学領域D2を通過した光を、第2のピクセルP2に入射させる。 Patent Document 3 describes an imaging device including a lens optical system L, an imaging device N including a plurality of first and second pixels P1 and P2, and an aligned optical device K: lens optics. The system L includes a first optical region D1 that mainly passes light oscillating in the direction of the first polarization axis and a second optical region D2 that allows light that oscillates in all directions to pass; further, alignment. The forced optical device K causes the light that has passed through the first optical region D1 to be incident on the first pixel P1 and the light that has passed through the second optical region D2 to be incident on the second pixel P2.

特許文献4は、足の裏を収容するように構成された上面を有する透過性シートと、シートの下に配置され、シートの方へ光を発する光源と、所定の足の領域に向かう光の内部反射を引き起こす光の経路を変えるための、シート内の又はシートに結合された光路コントローラとを含む、ヒトの足の画像処理のための装置及び方法に関する。画像は、ヒト患者に関連する所定の特性について分析することができ、さらに、画像中の特性が患者と一致するかどうかを決定することができる。画像における明るさを、組織の水分情報について分析することができる。 Patent Document 4 describes a transparent sheet having an upper surface configured to accommodate the sole of the foot, a light source arranged under the sheet and emitting light toward the sheet, and light directed toward a predetermined foot area. Devices and methods for image processing of the human foot, including an optical path controller in or coupled to a sheet for altering the path of light that causes internal reflection. The image can be analyzed for certain characteristics associated with the human patient and can further determine if the characteristics in the image match the patient. Brightness in images can be analyzed for tissue moisture information.

特許文献5は、アンチグレア表面を有するガラス製品を記載している。アンチグレア表面は、95未満の反射像鮮明性(distinctness-of-reflected image)、及び、50%以下のヘイズ(haze)を有している。一実施形態では、ガラス製品は、アンチグレア表面上に配置されたスマッド耐性(smudge-resistant)表面をさらに含む。ガラス製品及びアンチグレア表面の作製方法についても記載されている。 Patent Document 5 describes a glass product having an anti-glare surface. The anti-glare surface has a reflected image sharpness of less than 95 and a haze of 50% or less. In one embodiment, the glassware further comprises a smudge-resistant surface disposed on an antiglare surface. It also describes how to make glassware and anti-glare surfaces.

特許文献6は、対象への照明方向を切り替えることができる照明ユニットと、全ての照明方向に対して対象に対する焦点調整を行って焦点状態に従って評価値を計算し、さらに、評価値に基づき、焦点状態が照明方向として最良になる方向を決定して対象をキャプチャする制御ユニットと、を含むイメージング装置を記載している。 Patent Document 6 describes a lighting unit capable of switching the illumination direction to an object, adjusting the focus on the object for all the illumination directions, calculating an evaluation value according to a focus state, and further, focusing based on the evaluation value. An imaging device including a control unit that determines the direction in which the state is the best as the illumination direction and captures the object is described.

特許文献7は、カメラ31と、光源32と、カメラ31及び光源32と被写体11との間に配置された偏光子35と、入射光偏光面に対する放射光偏光面の回転角度を制御するために、偏光子35と被写体11との間に配置された空間光変調器40Aと、を含むイメージング装置を記載している。 Patent Document 7 is for controlling the rotation angle of the synchrotron radiation polarizing surface with respect to the incident light polarizing surface and the polarizing element 35 arranged between the camera 31, the light source 32, the camera 31, the light source 32, and the subject 11. Describes an imaging apparatus including a spatial optical modulator 40A disposed between a polarizing element 35 and a subject 11.

特許文献8は、皮膚上の病変の境界を決定する方法を記載している。病変を含む皮膚領域の画像がキャプチャされる。環状分散検定(annular variance test)が、病変周囲のピクセルに対して行われる。環状分散検定の結果に基づき、シード領域拡張法又はカラークラスタリング法のいずれかが画像に適用されて、病変の境界が計算される。カラークラスタ法は、複数の選択可能な境界を生成することができる。手動でトレースされることになる病変境界も準備される。 Patent Document 8 describes a method for determining the boundaries of lesions on the skin. An image of the skin area containing the lesion is captured. An annular variance test is performed on the pixels around the lesion. Based on the results of the circular dispersion test, either the seed region expansion method or the color clustering method is applied to the image to calculate the lesion boundaries. The color cluster method can generate multiple selectable boundaries. Lesion boundaries that will be manually traced are also prepared.

特許文献9は、体の類型学的特性を観察するための携帯装置を記載している。例えば、装置を使用して、皮膚又は毛髪の外観の少なくとも1つの特性を観察することができる。装置は、検査中のゾーンの少なくとも2つの画像を生成することができる。画像は、光源の強度及び倍率以外の特徴に関して互いに異なっている。 Patent Document 9 describes a portable device for observing typological characteristics of the body. For example, the device can be used to observe at least one characteristic of the appearance of the skin or hair. The device can generate at least two images of the zone being inspected. The images differ from each other in terms of features other than the intensity and magnification of the light source.

米国特許第6,993,167号U.S. Pat. No. 6,993,167 米国特許出願公開第2013/0053701号U.S. Patent Application Publication No. 2013/0053701 米国特許出願公開第2014/0055661号U.S. Patent Application Publication No. 2014/0055661 米国特許出願公開第2014/0121479号U.S. Patent Application Publication No. 2014/01214479 米国特許出願公開第2010/0246016号U.S. Patent Application Publication No. 2010/0246016 米国特許出願公開第2013/0256505号U.S. Patent Application Publication No. 2013/02565505 国際公開第2015/174163号International Publication No. 2015/174163 国際公開第02/094097号International Publication No. 02/094097 米国特許出願公開第2003/0045799号U.S. Patent Application Publication No. 2003/0045799

皮膚の外観は、皮膚表面上の薄い乳化した膜の存在によって著しく影響される。皮脂腺及び表皮角化細胞からの脂質を有する皮脂は、汗並びに化粧品及び環境からの他の脂質と混合されて、表皮よりも高い屈折率のこの乳化された膜が形成される。皮脂は、より強いフレネル反射及び滑らかな空気-皮脂界面のために、皮膚をより光沢があるように見えるようにする。皮脂産生と必要条件との最適なバランスは、光沢がなく健康的な感触を皮膚に与えるものであり、皮膚科学的及び美容的に望ましい。光沢のある脂っこい皮膚は、非審美的で不快であると考えられ、脂漏症、ざ瘡、ホルモンバランスの欠如等、様々な皮膚科学的な障害と関連していることが多くある。皮脂欠乏状態では、皮膚は感染に弱く、かゆみ及び乾燥を感じ、輝きがなく、紅斑性であり、がさがさに見える。 The appearance of the skin is significantly affected by the presence of a thin emulsified film on the surface of the skin. Sebum with lipids from the sebaceous glands and epidermal keratinized cells is mixed with sweat and other lipids from cosmetics and the environment to form this emulsified membrane with a higher refractive index than the epidermis. Sebum makes the skin appear more shiny due to its stronger Fresnel reflections and smooth air-sebum interface. The optimal balance between sebum production and requirements is one that gives the skin a dull, healthy feel and is dermatologically and cosmetically desirable. Shiny and greasy skin is considered unaesthetic and unpleasant and is often associated with a variety of dermatological disorders such as seborrhea, acne and hormonal imbalance. In a sebum-deficient state, the skin is vulnerable to infection, itchy and dry, dull, erythematous, and visible.

結果として、皮脂分泌速度を制御することにより、皮膚の要求とその最適な脂質の必要条件とのバランスをとる、及び/又は、非侵襲的な光学装置及び方法を使用して皮膚の状態をモニターする戦略が必要であると思われる。 As a result, by controlling the rate of sebum secretion, balancing skin requirements with its optimal lipid requirements and / or monitoring skin condition using non-invasive optics and methods. It seems that a strategy is needed.

家庭用途に対して、特に浴室のような環境では、センサは、防水で汚染がないことが期待される。これは、照明及び検出の光学系全体を遮蔽する透明なガラスウィンドウを使用することによって実現することができる。ダーマトスコープ等の皮膚センサでは、ガラスウィンドウを皮膚と接触させて置くことができる。しかし、ガラスウィンドウが皮膚と接触して使用される場合、センサ信号は、ガラスウィンドウの2つの界面(空気-ガラス及びガラス-空気の界面)のフレネル反射から生じる「ゴーストスポット」によって支配されることになるように思われる。このゴーストスポットは試料(皮膚)からのいかなる情報も保有しておらず、これを「望ましくない反射」と呼ぶ。所与の照明条件に対しては、ゴーストスポットは、皮膚から生じる有効な反射と比較してガラス-空気界面の反射係数が高いため、皮膚から反射される光よりも強いことが予想される。これに加えて、ガラスからのゴーストスポットは、皮膚から来る信号に干渉することがあり、また、そのような信号と重複することがあり、結果として、皮膚の油分/光沢量の推定が不十分となる。 For home use, especially in environments such as bathrooms, the sensor is expected to be waterproof and clean. This can be achieved by using a transparent glass window that shields the entire illumination and detection optics. With a skin sensor such as a dermatoscope, the glass window can be placed in contact with the skin. However, when the glass window is used in contact with the skin, the sensor signal is dominated by "ghost spots" resulting from Frenel reflections at the two interfaces of the glass window (air-glass and glass-air interface). Seems to be. This ghost spot does not carry any information from the sample (skin) and is called an "undesirable reflection". For a given lighting condition, the ghost spot is expected to be stronger than the light reflected from the skin due to the higher reflectance coefficient of the glass-air interface compared to the effective reflection generated from the skin. In addition to this, ghost spots from the glass can interfere with and overlap with signals coming from the skin, resulting in poor skin oil / gloss estimates. It becomes.

皮膚光沢度を測定する装置(又は「皮膚光沢度」)は、当技術分野において知られている。しかし、(信頼できる)家庭での使用には、そのような装置は利用可能ではない。さらに、本装置は、反射測定の信頼性に影響し得る鏡面反射スポット等、望ましくないアーチファクトを被る可能性がある。 Devices for measuring skin gloss (or "skin gloss") are known in the art. However, such equipment is not available for (reliable) home use. In addition, the device may suffer from unwanted artifacts such as specular spots that can affect the reliability of reflection measurements.

従って、好ましくはさらに上記の欠点のうち1つ又は複数の欠点を少なくとも部分的に取り除く代替装置(本明細書ではさらに、より一般的な用語である「システム」が適用される)及び/又は皮膚(光沢)センシング方法を提供することが、本発明の一態様である。本発明は、先行技術の不利益の少なくとも1つを克服若しくは改善すること、又は、有用な代替案を提供することを目的として有し得る。 Thus, preferably, an alternative device that at least partially eliminates one or more of the above drawbacks (where more, the more general term "system" applies) and / or skin. It is one aspect of the present invention to provide a (glossy) sensing method. The present invention may have an object to overcome or ameliorate at least one of the disadvantages of the prior art, or to provide a useful alternative.

驚くべきことに、皮膚からある距離にあり、皮膚と検出器との間に構成され、皮膚からある距離に構成されたさらなるウィンドウの使用は、信号の信頼性を実質的に改善することができるように思われた。そのようなウィンドウは、光線を収束する又は発散する等、光学的機能を本質的に有しないが、特に本質的に平面のウィンドウである。 Surprisingly, the use of additional windows at a distance from the skin, between the skin and the detector, and at a distance from the skin, can substantially improve signal reliability. Seemed to be. Such windows have essentially no optical function, such as converging or diverging light rays, but are particularly essentially planar windows.

数ある中でも、本発明は、皮膚パラメータ、特に皮膚光沢、皮膚油脂性、及び皮膚水和性のうち1つ又は複数を測定するが、任意的に毛髪パラメータも測定するセンサを含むシステム(「システム」又は「皮膚センサシステム」又は「センサシステム」)を提供し、センサは、(i)光源の光を提供するように構成された複数の空間的に分離された光源と、(ii)光源のそれぞれから第1の距離(d1)にて構成された検出器と、を含み、第1の距離(d1)は、特定の実施形態において、特に5~80mmのように、5~100mmの範囲から選択される等、少なくとも5mmのように、少なくとも2mm等、少なくとも1mmの範囲から選択されてもよく、センサは、特に、少なくとも3つの光源を含み、光源は、無偏光の光源の光を提供するように構成され、センサは、(iii)光源の下流及び検出器の上流にあり、センサからの光源の光の伝搬のため、及び、センサ内への(戻る)反射されたセンサ光の入口のためのセンサ開口部と、(iv)光源の光を透過する材料のセンサウィンドウ(「ウィンドウ」)であり、(センサウィンドウは)光源の下流に構成され、センサ開口部の上流に構成され、さらに、検出器の上流に構成され、センサ開口部までの第2の距離(d2)が、特に、少なくとも2mm等、さらにより具体的には少なくとも3mmのように、少なくとも1mmであるセンサウィンドウと、をさらに含む。特に、センサは、10~80°の範囲から選択される検出器の光軸(O2)に対する角度(α)下で光軸(OL)を有する光源の光を提供するように構成される。 Among other, the present invention measures one or more of skin parameters, particularly skin gloss, oil and oiliness, and skin hydration, but optionally also a system comprising a sensor to measure hair parameters (“system”). Or "skin sensor system" or "sensor system"), the sensor is composed of (i) a plurality of spatially separated light sources configured to provide light from the light source and (ii) a light source. A detector configured at a first distance (d1) from each, and a first distance (d1), in a particular embodiment, from a range of 5-100 mm, such as 5-80 mm in particular. The sensor may be selected from a range of at least 1 mm, such as at least 2 mm, such as at least 5 mm, such as selected, and the sensor comprises, in particular, at least three light sources, the light source providing light from an unpolarized light source. The sensor is configured to (iii) downstream of the light source and upstream of the detector, for propagation of the light from the light source from the sensor, and at the inlet of the (returned) reflected sensor light into the sensor. A sensor opening for (iv) a sensor window (“window”) of material that transmits light from the light source, (the sensor window) is configured downstream of the light source, upstream of the sensor opening, and further. With a sensor window configured upstream of the detector, the second distance (d2) to the sensor opening is at least 1 mm, particularly such as at least 2 mm, and more specifically at least 3 mm. Further included. In particular, the sensor is configured to provide light from a light source having an optical axis (OL) below an angle (α) with respect to the optical axis (O2) of the detector selected from the range of 10-80 °.

そのようなシステムの使用は、本質的に第2の距離に等しい、皮膚までの本質的に固定された距離を可能にし得る。センサ開口部は、皮膚からセンサウィンドウまでの距離を定める。そのような距離で、特に、皮膚とセンサウィンドウとの距離が少なくとも3mmである場合には、ゴーストスポット等のアーチファクトは実質的に減少するように思われる。これによって、システムの信頼性が改善される。さらに、ウィンドウの存在は、湿った環境でのセンサの使用も可能にし得る。従って、使用中に、システムで調査中の皮膚と物理的に接触しないセンサウィンドウが提供される。 The use of such a system may allow for an essentially fixed distance to the skin, which is essentially equal to the second distance. The sensor opening determines the distance from the skin to the sensor window. At such distances, especially when the distance between the skin and the sensor window is at least 3 mm, artifacts such as ghost spots appear to be substantially reduced. This improves the reliability of the system. In addition, the presence of the window may also allow the sensor to be used in a damp environment. Therefore, a sensor window that does not physically contact the skin under investigation by the system during use is provided.

特に、システムを使用して、皮膚パラメータを測定することができる。従って、システムは、特に、皮膚パラメータを測定するように構成することができる。代替的又は追加的に、このシステムを使用して、毛髪パラメータを測定することもできる。従って、システムは、代替的又は追加的に(また)、毛髪パラメータを測定するように構成することができる。代替的又は追加的に、システムを使用して、眼球又は口腔の一部を測定するため等、体の別の部分のパラメータを測定することもできる。従って、システムは、代替的又は追加的に(また)、皮膚でも毛髪でもない体の一部のパラメータを測定するように構成することができる。 In particular, the system can be used to measure skin parameters. Thus, the system can be specifically configured to measure skin parameters. Alternatively or additionally, this system can be used to measure hair parameters. Thus, the system can be configured to measure hair parameters alternativeally or additionally (also). Alternatively or additionally, the system can be used to measure parameters of another part of the body, such as to measure part of the eyeball or oral cavity. Thus, the system can be configured to, alternatively or additionally (also), measure parameters of a part of the body that is neither skin nor hair.

さらに、そのようなシステムでは、皮膚光沢を定量的に推定することが可能であり得る。「皮膚光沢」という用語は、本明細書において、皮膚の光沢を意味するが、「皮膚油脂性」も意味し得る。従って、「皮膚光沢」という用語は、本明細書において、「皮膚光沢及び皮膚油脂性を含む群のうち1つ以上から特に選択される皮膚パラメータ」としても定義され得る。本明細書において記載されるシステムで測定され得る値は、皮膚光沢が皮膚油脂性に関連し得るため、皮膚光沢及び皮膚油脂性を反映し得る。従って、「皮膚光沢」という用語は、皮膚光沢又は皮膚油脂性の両方を示すために使用されることがある。従って、複数の実施形態において、皮膚光沢という用語は、皮膚光沢若しくは皮膚油脂性、又は、特に皮膚光沢を意味し得る。 Moreover, in such a system, it may be possible to quantitatively estimate skin gloss. The term "skin gloss" as used herein means skin gloss, but can also mean "skin oily". Thus, the term "skin gloss" can also be defined herein as "skin parameters specifically selected from one or more of the groups comprising skin gloss and oily skin". The values that can be measured by the systems described herein may reflect skin gloss and oiliness, as skin gloss may be associated with skin oiliness. Therefore, the term "skin gloss" may be used to indicate both skin gloss or skin oiliness. Thus, in a plurality of embodiments, the term skin gloss may mean skin gloss or oily skin, or in particular skin gloss.

上述したように、本発明は、センサを含むシステムを提供する。「システム」という用語は、例えば、それ自体のハウジングを有する単一の装置を意味し得るが、例えば、センサ及び制御システム、又はコンピュータ、スマートフォン等の装置を含む制御システム等、複数の機能的に結合された装置も意味し得る。複数の実施形態では、「センサ」という用語は、複数のセンサも意味し得る。 As mentioned above, the present invention provides a system that includes a sensor. The term "system" can mean, for example, a single device having its own housing, but functionally, for example, a sensor and control system, or a control system including devices such as computers, smartphones, and the like. A combined device can also mean. In multiple embodiments, the term "sensor" can also mean multiple sensors.

特に、システムは、ハウジングを含む装置を含むシステム等、ハウジングを含む。センサは、本質的に、ハウジングによって収容されてもよい。ハウジングは、ハウジング開口部を含んでもよい。そのようなハウジング開口部は、検出器に視野を提供することができる。さらに、ハウジング開口部を有するハウジングは、ハウジング開口部(すなわち、センサが皮膚上で構成される場合の皮膚)と検出器(又は(検出器から見た場合)検出器の前の最後の光学系、特にレンズ)との距離として定められ得る第2の距離も提供することができる。第2の距離は、自由な作動距離として示されてもよく、ハウジング開口部と検出器との距離として、又は、光学系が利用可能な場合には、ハウジング開口部と(開口部の方向において検出器から見て)最後の光学系との距離として定められてもよい。従って、第2の距離は、皮膚と検出器との間、又は光学系が利用可能な場合には、皮膚と(開口部の方向において検出器から見て)最後の光学系との間の動作中の距離として示されてもよい。ハウジングは、皮膚と検出器(又はその最後の光学系)との距離を定めるため、距離ホルダとして見ることができる。そのような光学系は、検出器の上流に構成され;すなわち、検出器は、そのような(任意的な)光学系の下流に構成される。第2の距離は、10~45mmほどであってもよいが、200mmまでであってさえよい。従って、複数の実施形態において、第2の距離は、10~30mm等、10~200mmの範囲、又は、40~80mmの範囲から選択することができる。 In particular, the system includes a housing, such as a system that includes a device that includes a housing. The sensor may essentially be housed by a housing. The housing may include a housing opening. Such a housing opening can provide a field of view for the detector. In addition, the housing with the housing opening is the last optical system in front of the housing opening (ie, the skin if the sensor is configured on the skin) and the detector (or (as seen from the detector)). A second distance, which can be defined as a distance to, in particular a lens), can also be provided. The second distance may be expressed as a free working distance, as the distance between the housing opening and the detector, or, where optical system is available, with the housing opening (in the direction of the opening). It may be defined as the distance from the last optical system (as seen from the detector). Thus, the second distance is the operation between the skin and the detector, or, where the optical system is available, between the skin and the last optical system (as viewed from the detector in the direction of the opening). It may be shown as a medium distance. The housing can be viewed as a distance holder to determine the distance between the skin and the detector (or its last optical system). Such an optical system is configured upstream of the detector; that is, the detector is configured downstream of such (arbitrary) optical system. The second distance may be as much as 10-45 mm, but may even be up to 200 mm. Therefore, in a plurality of embodiments, the second distance can be selected from the range of 10 to 200 mm, such as 10 to 30 mm, or the range of 40 to 80 mm.

検出器は、反射光を検出するように構成される。従って、検出器は、(無偏光の)光源による(連続的な)照明の間にイメージングのための反射光を検出する。検出器は、例えば、検出器の上流の偏光子による偏光を本質的に検出するだけである。検出器の光軸及びセンサ光軸は、本質的に一致していてもよい。さらに、センサ光軸及び全光源の正味の光軸は、(光源が検出器に対して対称的に構成されてもよいため)本質的に一致していてもよい。 The detector is configured to detect the reflected light. Therefore, the detector detects reflected light for imaging during (continuous) illumination by a (unpolarized) light source. The detector essentially only detects, for example, the polarization by the modulator upstream of the detector. The optical axis of the detector and the optical axis of the sensor may be essentially aligned. In addition, the sensor optical axis and the net optical axis of all light sources may be essentially aligned (because the light source may be configured symmetrically with respect to the detector).

光源は、特に、検出器から第1の距離にあり、第1の距離は、(関連する)視野(寸法)よりも小さいように構成される。さらに、複数の光源は、特に、検出器から等距離に構成された2つ(又はそれ以上)の光源のセットを含んでもよい。そのようなセットは、独立して制御することができる。さらに、第1の距離は、光源のそれぞれに対して必ずしも等しくはない。従って、「光源のそれぞれから第1の距離(d1)にて構成された検出器」という表現及び同様の表現は、「光源から第1の距離(d1)にて構成された光源であって、光源のそれぞれに対する第1の距離は同一であってもよく、又は、2つ以上の異なる第1の距離がある、光源」として解釈されてもよい。本明細書において示されているように、第1の距離は、特に、1~100mmの範囲から選択することができる。 The light source is specifically located at a first distance from the detector, the first distance being configured to be smaller than the (related) field of view (dimensions). Further, the plurality of light sources may include, in particular, a set of two (or more) light sources configured equidistant from the detector. Such sets can be controlled independently. Moreover, the first distance is not always equal for each of the light sources. Therefore, the expression "detector configured at a first distance (d1) from each of the light sources" and similar expressions are "light sources configured at a first distance (d1) from the light source". The first distance to each of the light sources may be the same, or may be interpreted as "a light source having two or more different first distances". As shown herein, the first distance can be selected, in particular, from the range of 1-100 mm.

特に、第1の距離は、光源の発光面と検出器の検出器領域(又は検出器表面)との最短距離である。図において示されているように、距離は、特に、センサの開口部又はアパーチャー(断面)に平行な面又は光軸に垂直な面で測定される。 In particular, the first distance is the shortest distance between the light emitting surface of the light source and the detector region (or detector surface) of the detector. As shown in the figure, the distance is measured in particular in a plane parallel to the aperture or aperture (cross section) of the sensor or in a plane perpendicular to the optical axis.

従って、本発明は、(一態様において(も))皮膚パラメータを測定するセンサを含むシステムを提供し、センサは、(i)(無偏光の)光源の光を提供するように構成された複数の空間的に分離された光源と、(ii)光源のそれぞれから第1の距離にて構成された検出器と、を含み、特定の実施形態では、センサは、10~80°の範囲から選択された入射角度(α)下で光軸を有する光源の光を提供するように構成され、動作中、センサは、センサのハウジングの開口部を皮膚上に有して皮膚上に構成され(ることになり)、さらに、(皮膚にて反射された)反射した光源の光を検出するように構成され(ることになり)、センサは、少なくとも3つの光源を含み、光源は、可視の光源の光を提供するように構成され、可視の光源の光は無偏光であり、第1の距離は、10~80mmの範囲から選択され、検出器は、偏光した光を検出するように構成される。このシステムは、付随の実施形態において定められるさらなる特徴を含んでもよい。 Accordingly, the present invention provides a system comprising a sensor (also (also) measuring skin parameters in one embodiment, wherein the sensor is configured to provide light from an (i) (unpolarized) light source. In certain embodiments, the sensor is selected from the range of 10-80 °, including a spatially isolated light source and a detector configured at a first distance from each of the (ii) light sources. It is configured to provide the light of a light source having an optical axis at a given incident angle (α), and during operation, the sensor is configured on the skin with the opening of the sensor housing on the skin. In addition, the sensor is configured to detect the light of the reflected light source (reflected by the skin), the sensor comprises at least three light sources, and the light source is a visible light source. The light of the visible light source is unpolarized, the first distance is selected from the range of 10-80 mm, and the detector is configured to detect the polarized light. To. The system may include additional features as defined in the accompanying embodiments.

システムは、メモリ、処理装置(又は「プロセッサ」若しくは「プロセッサシステム」若しくは「コントローラ」若しくは「制御システム」)、ユーザインターフェース、及び、LEDインジケータ等、感知した皮膚光沢値を示すための表示ユニット(例えば、感知した値に依存して0-n個のLEDのスイッチをオンにすることによって異なる値を示すのに適したものであって、nは、最大の感知した値を示すために使用されるLEDの数であり、nは、一般に、少なくとも3つ等、2以上であるもの等)、及び/又はディスプレイを含んでもよい。 The system is a display unit (eg, "processor" or "processor system" or "controller" or "control system"), user interface, and display unit for indicating the sensed skin gloss value, such as a memory, a processing device (or "processor" or "processor system" or "controller" or "control system"), and an LED indicator. , Suitable for indicating different values by switching on 0-n LEDs depending on the sensed value, where n is used to indicate the maximum sensed value. The number of LEDs, where n is generally at least three, etc., 2 or more, etc.), and / or may include a display.

ユーザインターフェース装置の例として、数ある中でも、手動で作動されるボタン、ディスプレイ、タッチスクリーン、キーパッド、音声で起動される入力装置、音声出力、インジケータ(例えばライト等)、スイッチ、ノブ、モデム、及びネットワークカードが挙げられる。特に、ユーザインターフェース装置は、ユーザインターフェースが機能的に含まれることによってユーザインターフェースが機能的に結合される装置又は器具にユーザが指示するのを可能にするように構成されてもよい。ユーザインターフェースは、特に、手動で作動されるボタン、タッチスクリーン、キーパッド、音声で起動される入力装置、スイッチ、ノブ等を含んでもよく、及び/又は、任意的にモデム及びネットワークカード等を含んでもよい。ユーザインターフェースは、グラフィカルユーザインターフェースを含んでもよい。「ユーザインターフェース」という用語は、リモートコントロール等の遠隔のユーザインターフェースも意味し得る。リモートコントロールは、別の専用装置であってもよい。しかし、リモートコントロールはまた、システム又は装置若しくは器具を(少なくとも)制御するように構成されたAppを有する装置であってもよい。 Examples of user interface devices include manually activated buttons, displays, touch screens, keypads, voice-activated input devices, voice outputs, indicators (eg lights, etc.), switches, knobs, modems, among others. And network cards. In particular, the user interface device may be configured to allow the user to direct to a device or instrument to which the user interface is functionally coupled by functionally including the user interface. User interfaces may include, in particular, manually actuated buttons, touch screens, keypads, voice-activated input devices, switches, knobs, etc., and / or optionally include modems, network cards, etc. But it may be. The user interface may include a graphical user interface. The term "user interface" can also mean a remote user interface such as a remote control. The remote control may be another dedicated device. However, the remote control may also be a device with an App configured to (at least) control the system or device or instrument.

コントローラ/プロセッサ及びメモリは、任意のタイプであってもよい。プロセッサは、様々な記載された動作を行い、メモリに格納された命令を実行する能力を有し得る。プロセッサは、特定用途向け集積回路又は一般用途向け集積回路であってもよい。さらに、プロセッサは、本システムに従って行うための専用プロセッサであってもよく、又は、本システムに従って行うために多くの機能のうち1つのみが作動する汎用プロセッサであってもよい。プロセッサは、プログラム部分、複数のプログラムセグメントを利用して動作してもよく、又は、専用の若しくは多目的の集積回路を利用するハードウェアデバイスであってもよい。 The controller / processor and memory may be of any type. The processor may have the ability to perform various described operations and execute instructions stored in memory. The processor may be an integrated circuit for specific applications or an integrated circuit for general applications. Further, the processor may be a dedicated processor for performing according to the system, or may be a general-purpose processor in which only one of many functions is operated to perform according to the system. The processor may operate using a program portion, a plurality of program segments, or may be a hardware device that utilizes a dedicated or multipurpose integrated circuit.

センサは、(i)光源の光(「光」)を提供するように構成された複数の空間的に分離された光源を含む。特に、センサは、少なくとも3つの空間的に分離された光源を含む。 The sensor includes (i) a plurality of spatially separated light sources configured to provide the light of the light source (“light”). In particular, the sensor comprises at least three spatially separated light sources.

「光源」という用語は、発光ダイオード(LED)、共振空洞発光ダイオード(RCLED)、垂直共振器面発光レーザダイオード(VCSEL)、端面発光レーザ等の半導体発光素子を含んでもよい。「光源」という用語は、パッシブマトリクス(PMOLED)又はアクティブマトリクス(AMOLED)等の有機発光ダイオードも指し得る。特定の実施形態では、光源は、固体光源(LED又はレーザーダイオード等)を含む。一実施形態では、光源は、LED(発光ダイオード)を含む。LEDという用語は、複数のLEDも指し得る。さらに、「光源」という用語は、複数の実施形態では、いわゆるチップオンボード(COB)光源も指し得る。「COB」という用語は、特に、PCB等、入れられても接続されてもいないが、基板上に直接乗せられた半導体チップの形態のLEDチップを指す。従って、複数の半導体光源が、同じ基板上に構成されてもよい。複数の実施形態では、COBは、単一の照明モジュールとして共に構成されたマルチLEDチップである。 The term "light source" may include semiconductor light emitting devices such as light emitting diodes (LEDs), resonant cavity light emitting diodes (RCLEDs), vertical resonator surface emitting laser diodes (VCSELs), end face emitting lasers and the like. The term "light source" may also refer to an organic light emitting diode such as a passive matrix (PMOLED) or an active matrix (AMOLED). In certain embodiments, the light source includes a solid light source (such as an LED or laser diode). In one embodiment, the light source includes an LED (light emitting diode). The term LED can also refer to multiple LEDs. Further, the term "light source" can also refer to so-called chip-on-board (COB) light sources in a plurality of embodiments. The term "COB" specifically refers to an LED chip in the form of a semiconductor chip, such as a PCB, which is neither inserted nor connected but directly mounted on a substrate. Therefore, a plurality of semiconductor light sources may be configured on the same substrate. In a plurality of embodiments, the COB is a multi-LED chip configured together as a single lighting module.

さらに、光源は、無偏光の光源の光を提供するように構成される。これによって、センサは、反射光の偏光方向から情報を得ることが可能になる。従って、このシステムでは、特定の実施形態において、無偏光の光源の光が皮膚にて提供される。 Further, the light source is configured to provide the light of an unpolarized light source. This allows the sensor to obtain information from the polarization direction of the reflected light. Thus, in this system, in certain embodiments, light from an unpolarized light source is provided on the skin.

光源は、可視光及び赤外光(特に近赤外光)のうち1つ以上を提供するように構成されてもよい。可視光は、白色光であってもよい。IR光は、例えば、特に、約1200nmまでの範囲から選択される等、750~3000nmの範囲から選択される波長を有する放射線であってもよい。 The light source may be configured to provide one or more of visible and infrared light (particularly near-infrared light). Visible light may be white light. The IR light may be radiation having a wavelength selected from the range of 750 to 3000 nm, for example, particularly selected from the range up to about 1200 nm.

さらに、光源は、特に、白色光を提供するように構成される。本明細書において白色光という用語は、当業者に知られており、特に、約2000から20000K、特に2700~20000Kの相関色温度(CCT)を有する光であって、特に、約2700から6500Kの範囲の一般照明のための、及び、特に、約7000から20000Kの範囲のバックライト目的のための、特に、BBL(黒体軌跡)から約15 SDCM(色合わせの標準偏差)内の、特に、BBLから約10 SDCM内の、さらにより具体的には、BBLから約5 SDCM内の光に関連していてもよい。特に、白色光は、黄色発光の発光材料を有する青色LEDによって提供されてもよい。そのような光源は、本質的に偏光されていない白色光を提供することができる。可視光は、389~780nmの範囲から選択される波長を有する。 In addition, the light source is specifically configured to provide white light. The term white light herein is known to those of skill in the art and is particularly light having a correlated color temperature (CCT) of about 2000 to 20000K, particularly 2700 to 20000K, and in particular about 2700 to 6500K. For general lighting in the range, and especially for backlight purposes in the range of about 7000 to 20000K, especially within about 15 SDCM (standard deviation of color matching) from BBL (blackbody locus), especially. It may be associated with light within about 10 SDCMs from the BBL, and more specifically within about 5 SDCMs from the BBL. In particular, the white light may be provided by a blue LED having a light emitting material that emits yellow light. Such a light source can provide white light that is essentially unpolarized. Visible light has a wavelength selected from the range of 389 to 780 nm.

特に、センサは、複数の空間的に分離された光源を含む。これは、光源間にいくらか距離があるということを暗示している。特に、光源は、その間に検出器を有するように構成される。さらに、特に、光源の最大数は、3又は4又は6等、8のように、10等、約12である。約12まで、さらにより具体的には、約6まで等、約8までが、センサの周囲の配置を可能にし、これは、隣接する光源間の空間的分離も可能にし、これは、少なくとも5mm等、少なくとも10mmのように、約1~100mmほどであって(も)よい。 In particular, the sensor includes a plurality of spatially separated light sources. This implies that there is some distance between the light sources. In particular, the light source is configured to have a detector in between. Further, in particular, the maximum number of light sources is 10 mag, about 12 such as 3 or 4 or 6 etc., 8. Up to about 12, and more specifically up to about 6, etc., allow placement around the sensor, which also allows spatial separation between adjacent light sources, which is at least 5 mm. Etc., which may be about 1 to 100 mm, such as at least 10 mm.

従って、複数の実施形態では、システムは、少なくとも3つの光源を含む。別のさらなる実施形態では、センサは、センサ光軸を有し、光源は、センサ光軸を中心として回転対称に構成される。複数の実施形態において、光源は、360°/nの光軸との角度の下、互いに関連して構成されてもよく、nは光源の数である。従って、システムが少なくとも3つ又は4つの光源を含む実施形態では、光軸との相互角度は、それぞれ120°及び90°であり得る。 Therefore, in a plurality of embodiments, the system comprises at least three light sources. In another further embodiment, the sensor has a sensor optical axis and the light source is configured to be rotationally symmetric about the sensor optical axis. In a plurality of embodiments, the light sources may be configured in relation to each other under an angle of 360 ° / n with an optical axis, where n is the number of light sources. Thus, in embodiments where the system includes at least three or four light sources, the mutual angles with the optical axis can be 120 ° and 90 °, respectively.

従って、上述したように、システムは、特に、少なくとも2つの光源、さらにより具体的には少なくとも3つの光源を含み、光源は、特に、無偏光の(可視の)光源の光、さらにより具体的には白色光を提供するように構成される。 Thus, as mentioned above, the system particularly comprises at least two light sources, more specifically at least three light sources, which are particularly unpolarized (visible) light sources, even more specifically. Is configured to provide white light.

複数の実施形態において、システムは、特に、可視の光源の光を提供する複数の光源を含んでもよく、可視の光源の光は無偏光であり、特に、本質的に全ての可視の光源の光は無偏光である。特に、光源のそれぞれが、本質的に無偏光の可視の光源の光を提供する。従って、これらの実施形態は、無偏光の光源の光を皮膚に提供し、光源の光は、本質的に部分的に偏光されない。従って、特に、光源は、可視の光源の光を提供するように構成され、可視の光源の光は無偏光である。 In a plurality of embodiments, the system may include, in particular, a plurality of light sources that provide light from a visible light source, the light from the visible light source is unpolarized, and in particular the light from essentially all visible light sources. Is unpolarized. In particular, each of the light sources provides light from an essentially unpolarized visible light source. Thus, these embodiments provide light from an unpolarized light source to the skin, and the light from the light source is essentially partially unpolarized. Thus, in particular, the light source is configured to provide the light of a visible light source, and the light of the visible light source is unpolarized.

さらに上述したように、システムは、光源のそれぞれから第1の距離(d1)にて構成される検出器も含む。良好な結果を、約1~80mmの範囲内にある第1の距離(d1)で得た。従って、特定の実施形態では、第1の距離は、6~14mmの範囲のように、5~20mm等、特に4~20mmのように、5~80mmの範囲等、1~80mmの範囲、特に2~60mmの範囲から選択することができる。従って、複数の実施形態において、第1の距離(d1)は、6~14mm等、特に約8~14mmのように、約4~20mmの範囲から選択することができる。 Further, as described above, the system also includes a detector configured at a first distance (d1) from each of the light sources. Good results were obtained at a first distance (d1) within the range of about 1-80 mm. Thus, in certain embodiments, the first distance is in the range of 1-80 mm, such as in the range of 6-14 mm, 5-20 mm, etc., in particular, in the range of 4-20 mm, in the range of 5-80 mm, etc., in particular. It can be selected from the range of 2 to 60 mm. Therefore, in a plurality of embodiments, the first distance (d1) can be selected from a range of about 4 to 20 mm, such as 6 to 14 mm, particularly about 8 to 14 mm.

特に、検出器は、偏光した光を検出するように構成される。この目的のために、検出器は、検出器の上流に構成される偏光子を含んでもよい。このようにして、偏光した光、特にS偏光した光のみを、検出器によって受けることができる。以下において、偏光子のいくつか特定の実施形態がさらに明らかにされる。 In particular, the detector is configured to detect polarized light. For this purpose, the detector may include a modulator configured upstream of the detector. In this way, only polarized light, particularly S-polarized light, can be received by the detector. In the following, some specific embodiments of the modulator will be further clarified.

特に、検出器は、偏光した光を検出するように構成される。従って、センサは、検出器の上流に構成された偏光子を含んでもよい。検出器が偏光した光、特にS偏光した光、又或いは、特にP偏光した光を受けるように、偏光子は、(皮膚にて反射された)反射した(無偏光の)光源の光を選別することができる。 In particular, the detector is configured to detect polarized light. Therefore, the sensor may include a stator configured upstream of the detector. The modulator sorts the light of a reflected (unpolarized) light source (reflected by the skin) so that the detector receives polarized light, especially S-polarized light, or particularly P-polarized light. can do.

特定の実施形態では、センサは、特に10~80°の範囲から選択された、第3の距離(d3)における皮膚との入射角度(α)下で光軸(OL)を有する光源の光を提供する、及び、(皮膚にて反射された)反射した光源の光を検出するように構成される。当然ながら、皮膚は、システムの一部ではない。しかし、このシステムは、特に、第3の距離にて皮膚を測定するように構成される。例えば、システムは、距離ホルダ又は他の要素を含んでもよく、これによって、第3の距離でのセンサの構成が可能になる。この距離にて、10~80°、特に20~80°の範囲内にある上記の入射角度が達成され得る。以下においてさらに明らかにされる特定の実施形態では、角度は20~60°の範囲から選択される。 In certain embodiments, the sensor emits light from a light source having an optical axis (OL) at an angle of incidence (α) with the skin at a third distance (d3), specifically selected from the range 10-80 °. It is configured to provide and detect the light of a reflected light source (reflected by the skin). Of course, the skin is not part of the system. However, this system is specifically configured to measure the skin at a third distance. For example, the system may include a distance holder or other element, which allows the configuration of the sensor at a third distance. At this distance, the above incident angles within the range of 10-80 °, especially 20-80 °, can be achieved. In certain embodiments further described below, the angle is selected from the range of 20-60 °.

従って、特定の実施形態では、センサは、10~80°の範囲から選択される検出器の光軸(O2)に対する角度(α)下で光軸を有する光源の光を提供するように構成される。さらに、複数の実施形態において、角度(α)は、特に、20~60°の範囲から選択されてもよい。検出器/センサの光軸は、本明細書において、「センサ光軸」としても示される。 Thus, in certain embodiments, the sensor is configured to provide light from a light source having an optical axis at an angle (α) with respect to the optical axis (O2) of the detector selected from the range of 10-80 °. To. Further, in a plurality of embodiments, the angle (α) may be selected, in particular, from the range of 20-60 °. The optical axis of the detector / sensor is also referred to herein as the "sensor optical axis".

従って、複数の実施形態において、センサは、特に、第3の距離(d3)にて皮膚を有して、反射した光源の光を検出するように構成されてもよい。 Thus, in a plurality of embodiments, the sensor may be configured to have the skin, in particular at a third distance (d3), to detect the reflected light from the light source.

距離ホルダは、皮膚が検出器又は(検出器から見て)検出器の前の最後の光学系から第2の距離にあるように、皮膚上に置かれるように構成される。特に、距離ホルダは、皮膚が検出器又は(検出器から見て)検出器の前の最後の光学系から第2の距離にあるように、皮膚上に平らに置かれるように構成されてもよい。距離ホルダは、センサのハウジング内に含まれてもよい。特に、システムは、センサを少なくとも部分的に包囲するハウジングを含んでもよく、ハウジングは、距離ホルダを含む。或いは、システムは、ハウジングと(別の)距離ホルダとを含んでもよく;そのような実施形態では、第2の距離は、さらに増加され得る。また、ハウジング以外の距離ホルダは、開口部を含んでもよい。 The distance holder is configured to be placed on the skin such that the skin is at a second distance from the detector or the last optical system in front of the detector (as seen from the detector). In particular, the distance holder may be configured to be laid flat on the skin so that the skin is at a second distance from the detector or the last optical system in front of the detector (as seen from the detector). good. The distance holder may be included within the housing of the sensor. In particular, the system may include a housing that at least partially surrounds the sensor, the housing including a distance holder. Alternatively, the system may include a housing and (another) distance holder; in such embodiments, the second distance may be further increased. Further, the distance holder other than the housing may include an opening.

システム又はハウジング等のその少なくとも一部は、皮膚に押し付けられるように構成されてもよい。従って、「皮膚上」は、システム又はその少なくとも一部が(使用中に)皮膚に押し付けられること、特に、ハウジング等の距離ホルダが皮膚に押し付けられることを示し得る。従って、「第2の距離」という用語は、特に、システムの使用中の、検出器又は(検出器から見て)その最後の光学系と皮膚との距離を指す。第2の距離は、開口部/皮膚と検出器(又は、検出器の上流の光学系(そのような光学系が利用可能な場合))との間のゼロ以外の距離である。光学系という用語は、特に、ここではレンズを指し得る。 At least a portion thereof, such as a system or housing, may be configured to be pressed against the skin. Thus, "on the skin" can indicate that the system or at least a portion thereof is pressed against the skin (during use), in particular a distance holder such as a housing is pressed against the skin. Thus, the term "second distance" specifically refers to the distance between the detector or its last optical system (as viewed from the detector) and the skin while the system is in use. The second distance is the non-zero distance between the opening / skin and the detector (or the optical system upstream of the detector (if such an optical system is available)). The term optical system can specifically refer to a lens here.

複数の実施形態において、センサは、シリコンベースのセンサ及びInGaAsベースのセンサのうち1つ以上を含んでもよい。 In a plurality of embodiments, the sensor may include one or more of a silicon-based sensor and an InGaAs-based sensor.

特定の実施形態では、検出器は、CCD(又はCMOS)カメラTD-Next 5620 M7_1A及びTD-Next 5640 M12_3B等、2Dカメラを含む。各ピクセルは、本質的に、それぞれ青、緑、及び赤に対する3つのピクセルから構成されてもよい。これは、青、緑、及び赤のチャネルの強度を別々に検出器に提供することができる。 In certain embodiments, the detector includes 2D cameras such as the CCD (or CMOS) cameras TD-Next 5620 M7_1A and TD-Next 5640 M12_3B. Each pixel may essentially consist of three pixels for blue, green, and red, respectively. It can provide the detector with the intensity of the blue, green, and red channels separately.

複数の実施形態において、検出器は、約10*10mmの検出器面積を有してもよい。検出器は、1メガピクセル以上ほどを有してもよい。 In a plurality of embodiments, the detector may have a detector area of about 10 * 10 mm 2 . The detector may have as much as 1 megapixel or more.

さらなる実施形態において、センサは、検出器の上流(及びセンサーウィンドウの下流)に構成された集束レンズをさらに含んでもよい。集束レンズは、検出器の一方の側にて焦点を有し、及び/又は、レンズのもう一方の側にて皮膚に焦点を有するように構成することができる。レンズは、検出器における皮膚の良好な画像を可能にし得る。 In a further embodiment, the sensor may further include a focused lens configured upstream of the detector (and downstream of the sensor window). The focused lens can be configured to have focus on one side of the detector and / or focus on the skin on the other side of the lens. The lens can allow a good image of the skin in the detector.

複数の実施形態において、センサは、検出器の上流及び集束レンズの上流に構成されるアパーチャーをさらに含んでもよい。これは、解像度をさらに高めることができる。アパーチャーは、複数の実施形態において、0.1~5mm、特に0.1~0.8mmのように、より具体的には0.1~2mmの範囲から選択される直径を有し得る。 In some embodiments, the sensor may further include apertures configured upstream of the detector and upstream of the focusing lens. This can further increase the resolution. Apertures may have diameters selected from the range of 0.1-5 mm, more specifically 0.1-2 mm, such as 0.1-5 mm, in a plurality of embodiments.

システムの光軸は、検出器に対して垂直に構成されてもよい。光源の光軸は、(皮膚等の)距離d2の鏡にて反射され、アパーチャーの中心を通って伝搬した後に検出器に到達する(さらに、検出器表面の端に到達する)光源の光の光線と同一線上にあるとして定めることができる。従って、センサは、10~80°の範囲から選択される検出器の光軸(O2)に対する角度(α)下で光軸(OL)を有する光源の光を提供するように構成される。従って、角度αは、入射角度として定めることもできる。検出器(表面)に対して垂直であることは、本質的に、(皮膚等の)距離d2の鏡に対して垂直であることと一致し得る。鏡及び検出器表面は、本質的に平行に構成されてもよい。同様に、アパーチャー及び検出器表面(及び鏡)は、本質的に平行に構成されてもよい。使用中、センサ(システム)の光軸は、従って、皮膚(及び検出器(表面))に対して本質的に垂直に構成される。 The optical axis of the system may be configured perpendicular to the detector. The optical axis of the light source is reflected by a mirror at distance d2 (such as the skin), propagates through the center of the aperture, and then reaches the detector (and reaches the edge of the detector surface). It can be defined as being on the same line as the light source. Therefore, the sensor is configured to provide light from a light source having an optical axis (OL) below an angle (α) with respect to the optical axis (O2) of the detector selected from the range of 10-80 °. Therefore, the angle α can also be determined as the incident angle. Being perpendicular to the detector (surface) can essentially coincide with being perpendicular to a mirror at distance d2 (such as skin). The mirror and detector surfaces may be configured essentially parallel. Similarly, the aperture and detector surface (and mirror) may be configured essentially parallel. During use, the optical axis of the sensor (system) is therefore constructed essentially perpendicular to the skin (and the detector (surface)).

上述したように、センサは、(iii)光源の下流及び検出器の上流に、センサからの光源の光の伝搬のため、及び、センサ内への反射されたセンサ光の入口のためのセンサ開口部をさらに含む。例えば、システムは、センサ開口部を有する壁を含んでもよい。システムは、システムから突き出る距離ホルダ又は他の要素も含んでもよく、距離ホルダ又は他の要素は、センサ(及びウィンドウ;下記参照)から所定の距離で感知されることになる皮膚の配置を可能にする。この目的のために、開口部は、センサ開口部内への皮膚の実質的な膨隆を防ぐ寸法を有してもよい。従って、センサ開口部を定めることによって、皮膚とセンサとの及び皮膚とウィンドウとの距離を定めることができる。 As mentioned above, the sensor has a sensor opening downstream of the (iii) light source and upstream of the detector for the propagation of the light from the light source from the sensor and for the inlet of the reflected sensor light into the sensor. Including more parts. For example, the system may include a wall with a sensor opening. The system may also include a distance holder or other element protruding from the system, which allows for placement of the skin that will be sensed at a given distance from the sensor (and window; see below). do. For this purpose, the openings may have dimensions that prevent substantial bulging of the skin into the sensor openings. Therefore, by defining the sensor opening, the distance between the skin and the sensor and the distance between the skin and the window can be determined.

特に、センサ開口部は、皮膚とウィンドウとの距離が、少なくとも2mm等、さらにより具体的には少なくとも3mmのように、少なくとも1mmの範囲内にあるように構成される。 In particular, the sensor openings are configured such that the distance between the skin and the window is within a range of at least 1 mm, such as at least 2 mm, more specifically at least 3 mm.

従って、システムは、光源の下流に構成され、センサ開口部の上流に構成され、さらに、検出器の上流に構成され、センサ開口部までの第2の距離(d2)が、特定の実施形態では、少なくとも3mmであるセンサウィンドウも含む。上述したように、ウィンドウは、特に、本質的に平面のウィンドウである。さらに、特にウィンドウは、ウィンドウを通る又はウィンドウの端におけるセンサ内への水の侵入を可能にしないように構成される。 Thus, the system is configured downstream of the light source, upstream of the sensor opening, and further upstream of the detector, with a second distance (d2) to the sensor opening being configured in certain embodiments. Also includes a sensor window that is at least 3 mm. As mentioned above, windows are, in particular, essentially flat windows. Further, in particular, the window is configured to prevent water from entering the sensor through or at the edge of the window.

さらに、ウィンドウは、光源の光を透過する材料のものである。適した光透過性材料は、PE(ポリエチレン)、PP(ポリプロピレン)、PEN(ポリエチレンナフタレート)、PC(ポリカーボネート)、ポリメチルアクリレート(PMA)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)(Plexiglas又はPerspex)、酢酸酪酸セルロース(CAB)、シリコーン、ポリ塩化ビニル(PVC)、一実施形態において(PETG)(グリコール変性ポリエチレンテレフタレート)を含むポリエチレンテレフタレート(PET)、PDMS(ポリジメチルシロキサン)、及びCOC(環状オレフィンコポリマー)を含む群から選択される等、透過性有機材料を含む群から選択される1つ又は複数の材料を含んでもよい。特に、光透過性材料は、例えば、ポリカーボネート(PC)、ポリ(メチル)メタクリレート(P(M)MA)、ポリグリコライド又はポリグリコール酸(PGA)、ポリ乳酸(PLA)、ポリカプロラクトン(PCL)、ポリエチレンアジペート(PEA)、ポリヒドロキシアルカノエート(PHA)、ポリヒドロキシブチレート(PHB)、ポリ(3-ヒドロキシ酪酸-co-3-ヒドロキシ吉草酸)(PHBV)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリトリメチレンテレフタレート(PTT)、ポリエチレンナフタレート(PEN)等、芳香族ポリエステル又はそのコポリマーを含んでもよく;特に、光透過性材料は、ポリエチレンテレフタレート(PET)を含んでもよい。従って、光透過性材料は、特に、高分子の光透過性材料である。しかし、別の実施形態では、光透過性材料は、無機材料を含んでもよい。特に、無機光透過性材料は、ガラス、(溶融)石英、透過性セラミック材料、及びシリコーンを含む群から選択することができる。無機部分も有機部分も含むハイブリッド材料も適用することができる。特に、光透過性材料は、PMMA、透明PC、又はガラスのうち1つ又は複数を含む。特に、材料は、ガラス及びポリメタクリル酸メチルを含む群から選択される。 In addition, the window is made of a material that transmits the light of the light source. Suitable light-transmitting materials are PE (polyethylene), PP (polypropylene), PEN (polyethylene terephthalate), PC (polyethylene), polymethylacrylate (PMA), polymethylmethacrylate (PMMA) (Plexiglas or Perspex), acetic acid. Cellulose butyrate (CAB), silicone, polyvinyl chloride (PVC), polyethylene terephthalate (PET), including (PETG) (glycol-modified polyethylene terephthalate) in one embodiment, PDMS (polydimethylsiloxane), and COC (cyclic olefin copolymer). It may contain one or more materials selected from the group comprising permeable organic materials, such as being selected from the group comprising. In particular, the light-transmitting material is, for example, polycarbonate (PC), poly (methyl) methacrylate (P (M) MA), polyglycolide or polyglycolic acid (PGA), polylactic acid (PLA), polycaprolactone (PCL). , Polyethylene adipate (PEA), Polyhydroxy alkanoate (PHA), Polyhydroxybutyrate (PHB), Poly (3-hydroxybutyrate-co-3-hydroxyvaleric acid) (PHBV), Polyethylene terephthalate (PET), Polybutylene Aromatic polyesters such as terephthalate (PBT), polytrimethylene terephthalate (PTT), polyethylene naphthalate (PEN) and the like or copolymers thereof may be included; in particular, the light transmissive material may include polyethylene terephthalate (PET). Therefore, the light-transmitting material is, in particular, a polymer light-transmitting material. However, in another embodiment, the light transmissive material may include an inorganic material. In particular, the inorganic light transmissive material can be selected from the group comprising glass, (molten) quartz, transmissive ceramic materials, and silicone. Hybrid materials containing both inorganic and organic moieties can also be applied. In particular, the light transmissive material comprises one or more of PMMA, transparent PC, or glass. In particular, the material is selected from the group comprising glass and polymethyl methacrylate.

さらに、センサウィンドウは、特に、透明である。そのようなウィンドウは、1つ又は複数の光源の光の波長等、関心のある波長に対して比較的大きな平均自由行程を有し得る。従って、複数の実施形態においては、散乱効果のみを考慮した平均自由行程は、光源の光に対して少なくとも10mm等、少なくとも5mmであってもよい。「平均自由行程」という用語は、特に、光線が、その伝搬方向を変えることになる散乱事象を経験する前に移動することになる平均距離である。 In addition, the sensor window is particularly transparent. Such a window may have a relatively large mean free path for a wavelength of interest, such as the wavelength of light from one or more light sources. Therefore, in a plurality of embodiments, the mean free path considering only the scattering effect may be at least 5 mm, such as at least 10 mm with respect to the light of the light source. The term "mean free path" is, in particular, the average distance that a ray will travel before experiencing a scattering event that will change its direction of propagation.

センサウィンドウと皮膚との間の短い距離は、ゴーストスポットが比較的顕著であり得るため、センサ信号に比較的有害であるように思われる。特に、第2の距離は、少なくとも3mmであり、さらにより具体的には少なくとも4mmである。特定の実施形態において、第2の距離(d2)は、4~10mmの範囲から選択される。そのような実施形態では、ゴーストスポットは、本質的に、検出器によって観察されないことがある。 The short distance between the sensor window and the skin appears to be relatively detrimental to the sensor signal, as ghost spots can be relatively prominent. In particular, the second distance is at least 3 mm, and more specifically at least 4 mm. In certain embodiments, the second distance (d2) is selected from the range of 4-10 mm. In such embodiments, the ghost spot may not be observed by the detector in nature.

特に、距離(d2)及びセンサウィンドウのセンサウィンドウ厚(d4)は、カバーガラスから検出器への直接的な鏡面反射が回避されるように選ばれる。所定のセンサに対して、(装置の使用中)皮膚の位置を推定又は予測することができ、その結果、最適な第2の距離(d2)及びセンサウィンドウの厚さ(d4)を定めることができる。 In particular, the distance (d2) and the sensor window thickness (d4) of the sensor window are chosen to avoid direct specular reflection from the cover glass to the detector. The position of the skin (during use of the device) can be estimated or predicted for a given sensor, and as a result, the optimum second distance (d2) and sensor window thickness (d4) can be determined. can.

複数の実施形態において、既定の第2の距離d2に基づき、センサウィンドウ厚を(例えば、シミュレーションを介して)最適化することができ、最適化されたセンサウィンドウ厚を有するセンサウィンドウを、(センサの使用中)第2の距離d2が得られるような位置に配置することができる。 In a plurality of embodiments, the sensor window thickness can be optimized (eg, via simulation) based on a predetermined second distance d2, and the sensor window having the optimized sensor window thickness (sensor). Can be placed in a position where a second distance d2 can be obtained.

或いは、複数の実施形態において、既定のセンサウィンドウ厚に基づき、第2の距離を、(例えば、シミュレーションを介して)最適化することができ、最適化されたセンサウィンドウ厚を有するセンサウィンドウを、(センサの使用中)最適化された第2の距離d2が得られるような位置に配置することができる。 Alternatively, in a plurality of embodiments, a sensor window that can be optimized (eg, via simulation) for a second distance based on a predetermined sensor window thickness and has an optimized sensor window thickness. It can be placed in a position where an optimized second distance d2 can be obtained (while the sensor is in use).

さらなる実施形態において、既定の第2の距離の範囲に基づき、及び、既定のセンサウィンドウ厚の範囲に基づき、センサウィンドウ厚及びセンサウィンドウ位置を、(シミュレーションを介して)最適化することができる。最適化されたセンサウィンドウ厚を有するセンサウィンドウを、(センサの使用中)最適化された第2の距離d2が得られるような位置に配置することができる。 In a further embodiment, the sensor window thickness and sensor window position can be optimized (via simulation) based on a predetermined second distance range and based on a predetermined sensor window thickness range. A sensor window with an optimized sensor window thickness can be positioned so that an optimized second distance d2 is obtained (while the sensor is in use).

センサ開口部は、センサウィンドウの下流で、本質的にいかなる(断面)形状を有してもよい。しかし、特に、センサ開口部は、楕円形等、1つ又は複数の湾曲した(断面)形状を有し、さらに、本質的には円形である。上述したように、センサ開口部は、大きすぎない可能性がある。特定の実施形態では、センサ開口部は、少なくとも3mmのように、特に1~20mm等、1~65mmの範囲から選択される円相当径を有する。不整形な二次元形状の円相当径(又はECD)は、相当面積の円の直径である。例えば、辺aを有する正方形の円相当径は、2*a*SQRT(1/π)である。示されているように、センサ開口部は、特に円形であってもよい。 The sensor opening may have essentially any (cross-sectional) shape downstream of the sensor window. However, in particular, the sensor opening has one or more curved (cross-sectional) shapes, such as an ellipse, and is essentially circular. As mentioned above, the sensor opening may not be too large. In certain embodiments, the sensor opening has a circular equivalent diameter selected from the range of 1-65 mm, particularly 1-20 mm, such as at least 3 mm. The equivalent circle diameter (or ECD) of an irregular two-dimensional shape is the diameter of a circle of equivalent area. For example, the equivalent circle diameter of a square having an edge a is 2 * a * SQRT (1 / π). As shown, the sensor openings may be particularly circular.

良好な結果が、約0.1~20mmの範囲のウィンドウ厚で得られる。従って、複数の実施形態において、センサウィンドウは、約1~10mmの範囲のように、0.1~20mmの範囲から選択されるセンサウィンドウ厚(d4)を有する。特に、センサウィンドウの厚さは、本質的に、ウィンドウにわたって一定である。 Good results are obtained with window thicknesses in the range of about 0.1-20 mm. Thus, in a plurality of embodiments, the sensor window has a sensor window thickness (d4) selected from the range of 0.1 to 20 mm, such as the range of about 1 to 10 mm. In particular, the thickness of the sensor window is essentially constant across the window.

本明細書において記載される条件を使用することによって、ゴーストスポットは、減らされるか又は本質的にさえも減らされ、例えば、より高い信号/バックグラウンド比の結果として、より信頼できるセンサ結果をもたらす。ゴーストスポットの原因となる光線が散乱され、さらに良好な結果でさえも得ることができる。従って、特定の実施形態では、センサウィンドウは、中心部分と周辺部分とを含み、検出器の光軸(O2)は、中心部分を通過し、周辺部分は、アンチグレア要素を含む。アンチグレア要素は、表面散乱特徴及び/又はバルク散乱特徴を含んでもよい。アンチグレア要素は、センサウィンドウの表面の一部上の不規則又は規則的な形状の構造、及び/又は、ウィンドウ内の散乱粒子を含んでもよい。特に、光源の光軸も、中心部分を通過する(すなわち、光軸と同一線上の光源の光は、アンチグレア要素によって散乱されない)。中心部分は、本質的に、そのようなアンチグレア要素を含まず、従って、本質的に透明であってもよい。周辺部分は特に半透明である。 By using the conditions described herein, ghost spots are reduced or even reduced essentially, resulting in more reliable sensor results, for example as a result of higher signal / background ratios. .. The rays that cause ghost spots are scattered and even better results can be obtained. Thus, in certain embodiments, the sensor window includes a central portion and a peripheral portion, the optical axis (O2) of the detector passes through the central portion, and the peripheral portion comprises an anti-glare element. The anti-glare element may include surface scatter and / or bulk scatter features. The anti-glare element may include irregular or regularly shaped structures on a portion of the surface of the sensor window and / or scattered particles within the window. In particular, the optical axis of the light source also passes through the central portion (that is, the light of the light source on the same line as the optical axis is not scattered by the antiglare element). The central portion is essentially free of such anti-glare elements and may therefore be inherently transparent. The peripheral area is particularly translucent.

特に、周辺部分は(従って)中心部分を取り囲んでいる。周辺部分と中心部分の合計面積に対して、前者は(センサウィンドウの)合計面積の10~50%等、10~80%のように、約5~90%であってもよく、後者は、50~90%等、20~90%のように、合計面積の約10~95%であってもよい。特に、実施形態では、中心部分の面積は、周辺部分の面積とほぼ等しいか、又はそれよりも大きい。しかし、他の実施形態では、中心部分の面積は、周辺部分の面積とほぼ等しいか、又はそれよりも小さい。 In particular, the peripheral part (hence) surrounds the central part. The former may be about 5 to 90% of the total area of the peripheral part and the central part, such as 10 to 50% of the total area (of the sensor window) and 10 to 80%, and the latter may be about 5 to 90%. It may be about 10 to 95% of the total area, such as 50 to 90% and 20 to 90%. In particular, in embodiments, the area of the central portion is approximately equal to or greater than the area of the peripheral portion. However, in other embodiments, the area of the central portion is approximately equal to or smaller than the area of the peripheral portion.

従って、複数の実施形態において、ウィンドウの外面の一部及び/又はウィンドウの検出器に向けられた表面の一部は、表面粗さを提供する構造(本明細書においては「表面特徴」としても示されている)を含んでもよい。これらの構造は、ランダムな形状及び/又は規則的な形状とすることができる。さらに、これらの構造は、ランダムに配置及び/又は規則的に配置されてもよい。従って、複数の実施形態において、センサウィンドウは、上流面と下流面とを含み、周辺部分における上流面及び下流面のうち1つ以上は、特に40~500nmの範囲から選択される等、特に20~1000nmの範囲から選択される二乗平均平方根の表面粗さを有する。 Thus, in a plurality of embodiments, a portion of the outer surface of the window and / or a portion of the surface directed at the detector of the window is a structure that provides surface roughness (also as a "surface feature" herein. (Shown) may be included. These structures can be random and / or regular in shape. In addition, these structures may be randomly arranged and / or regularly arranged. Thus, in a plurality of embodiments, the sensor window includes an upstream surface and a downstream surface, and one or more of the upstream and downstream surfaces in the peripheral portion is particularly selected from the range of 40 to 500 nm, and so on. It has a root mean square surface roughness selected from the range of ~ 1000 nm.

複数の実施形態において、表面特徴は、40nm~100μmの範囲から選択される平均断面円相当径を有してもよい。またさらに、隣接する表面特徴間の平均距離は、平均断面円相当径の5倍以下である。特定の実施形態では、表面特徴は、可能な限り高い理論的なパッキングの少なくとも90%のように、可能な限り高い理論的なパッキングの少なくとも約80%に適合する構成で配置される。例えば、本質的に円形断面を有する表面特徴を仮定すると、最も近いパッキングは、表面特徴の六角形の配置で得ることができ、これは、本質的に、可能な限り高い理論的なパッキングの100%をもたらし得る。(ウィンドウの平面に平行して)同一の断面形状を有する立方体のように、互いに完全にマッチする表面特徴が使用されない限り、可能な限り高い理論的なパッキングは100%未満である。 In a plurality of embodiments, the surface feature may have an average cross-sectional circle equivalent diameter selected from the range of 40 nm to 100 μm. Furthermore, the average distance between adjacent surface features is 5 times or less the diameter equivalent to the average cross-sectional circle. In certain embodiments, the surface features are arranged in a configuration that fits at least about 80% of the highest theoretical packing possible, such as at least 90% of the highest possible theoretical packing. For example, assuming a surface feature with an essentially circular cross section, the closest packing can be obtained with a hexagonal arrangement of surface features, which is essentially 100 of the highest theoretical packing possible. May bring. The highest possible theoretical packing is less than 100% unless surface features that perfectly match each other are used, such as cubes with the same cross-sectional shape (parallel to the plane of the window).

特定の実施形態では、システムは、分析システムをさらに含んでもよい。分析システムは、センサのセンサ信号に依存して、対応する皮膚センサ値を生成するように構成される。分析システム及びセンサは、皮膚洗浄装置、皮膚若返り装置等の単一の装置に組み込むことができる。従って、複数の実施形態において、システムは、そのような皮膚洗浄装置、皮膚若返り装置等のようなスキンケア装置を含み、スキンケア装置は、センサ及び分析システムを含む。分析システムは、センサの信号、特に検出器の信号を、(ディスプレイ又はLEDバー等の)インジケータユニット上の皮膚光沢の表示等、ユーザの有用な情報を有し得る信号に変換することができる。皮膚センサ値は、皮膚センサ値と皮膚パラメータとの既定の関係に基づく皮膚パラメータにさらに処理することができる皮膚パラメータであり得る。 In certain embodiments, the system may further include an analytical system. The analysis system is configured to rely on the sensor signal of the sensor to generate the corresponding skin sensor value. The analysis system and sensor can be integrated into a single device such as a skin cleansing device, a skin rejuvenating device and the like. Thus, in a plurality of embodiments, the system includes a skin care device such as a skin cleansing device, a skin rejuvenating device, etc., and the skin care device includes a sensor and an analytical system. The analysis system can convert the signal of the sensor, in particular the signal of the detector, into a signal that may have useful information for the user, such as a display of skin gloss on an indicator unit (such as a display or LED bar). The skin sensor value can be a skin parameter that can be further processed into a skin parameter based on a predetermined relationship between the skin sensor value and the skin parameter.

しかし、他の実施形態では、センサは、分析システムに有線又は無線で接続された別の装置によって含まれてもよい。例えば、そのような分析システムは、スマートフォンによって含まれてもよい。例えば、Appを使用して、センサを読み出し、センサによって生成されたセンサ信号に基づき皮膚センサ値を表示することができる。従って、さらに他の実施形態では、当該システムは、(i)センサを含むスキンケア装置と、(ii)スキンケア装置に機能的に結合された第2の装置とを含み、第2の装置は分析システムを含む。「分析システム」という用語は、複数の相互関係を持つシステムも指し得る。例えば、センサは、プロセッサを(さらに)含んでもよく、外部装置が、互いに通信し得るプロセッサを含んでもよい。センサのプロセッサは、センサ信号を提供することができ、外部装置のプロセッサは、それに基づき、皮膚の光沢度/油脂性を示す皮膚センサ値を生成する。 However, in other embodiments, the sensor may be included by another device connected to the analysis system by wire or wirelessly. For example, such an analysis system may be included by a smartphone. For example, the App can be used to read the sensor and display the skin sensor value based on the sensor signal generated by the sensor. Thus, in yet another embodiment, the system comprises (i) a skin care device comprising a sensor and (ii) a second device functionally coupled to the skin care device, the second device being an analytical system. including. The term "analytical system" can also refer to systems with multiple interrelationships. For example, the sensor may (further) include a processor, or an external device may include a processor capable of communicating with each other. The processor of the sensor can provide a sensor signal, based on which the processor of the external device produces a skin sensor value indicating skin gloss / oiliness.

センサ信号は検出器信号であってもよい。他の実施形態では、センサ信号は、処理された検出器信号であってもよい。従って、「検出器信号に基づく」という表現は、複数の実施形態において、処理された検出器信号も指し得る。センサ信号に基づき、すなわち、本質的に検出器信号に基づき、分析システムは、対応する皮膚センサ値を提供することができる。 The sensor signal may be a detector signal. In other embodiments, the sensor signal may be a processed detector signal. Thus, the phrase "based on a detector signal" can also refer to a processed detector signal in a plurality of embodiments. Based on the sensor signal, i.e. essentially based on the detector signal, the analytical system can provide the corresponding skin sensor value.

システムが、皮膚洗浄装置又は皮膚若返り装置等の機能的装置を含む場合、この装置は、(光沢を感知するための)センサのセンサ信号(又は皮膚センサ値)に依存して動作を実行するように構成されてもよい。例えば、皮膚光沢(又は皮膚油脂性)の特定の下限又は上限閾値に達すると、機能的装置は、音響又は振動信号のような信号をユーザに提供することができる。代替的又は追加的に、機能的装置は、センサ信号に依存して皮膚のマッサージを増加又は減少させる等、センサ信号に依存して特定の動作を減少又は増加させることができる。 If the system includes a functional device such as a skin cleanser or skin rejuvenation device, this device will rely on the sensor signal (or skin sensor value) of the sensor (to detect gloss) to perform its actions. It may be configured in. For example, upon reaching a certain lower or upper threshold of skin gloss (or skin oiliness), the functional device can provide the user with a signal such as an acoustic or vibration signal. Alternatively or additionally, the functional device can reduce or increase certain actions depending on the sensor signal, such as increasing or decreasing skin massage depending on the sensor signal.

「上流」及び「下流」という用語は、特に、光発生手段(ここでは、特に光源)からの光の伝搬に関連するアイテム又は特徴の配置に関し、光発生手段からの光のビーム内の第1の位置に対して、光発生手段により近い光のビーム内の第2の位置は「上流」であり、光発生手段からさらに離れた光のビーム内の第3の位置は「下流」である。光がセンサに対して反射されると、光線は皮膚から検出器に伝搬する。従って、検出器に関しては、本質的に、センサウィンドウと検出器との間のいかなる要素も検出器の上流にあり;光源に対して、光源とセンサウィンドウとの間又は光源と皮膚との間のいかなる要素も光源の下流にある。センサウィンドウは光源の下流に配置されるが、検出器の上流に配置されていると考慮され得る。光源の光はセンサウィンドウを通って(皮膚の方向に)伝搬するため、センサウィンドウはセンサ開口部の上流にある。検出器に対して、センサウィンドウは、(光が検出器表面の方向に移動するため)センサ開口部の下流にある。使用中、光源の光の一部は、センサを通過し、センサ開口部を通過し、皮膚にて受けられる。従って、皮膚は、センサウィンドウを介して無偏光の光源の光を受ける。皮膚にて反射された光の少なくとも一部が、センサ開口部、センサウィンドウ、任意の光学系を通過し、検出器表面にて受けられる。 The terms "upstream" and "downstream" are the first in a beam of light from a light generator, particularly with respect to the placement of items or features related to the propagation of light from the light generator (here, in particular a light source). The second position in the beam of light closer to the light generating means is "upstream" and the third position in the beam of light further away from the light generating means is "downstream". When the light is reflected off the sensor, the light rays propagate from the skin to the detector. Thus, with respect to the detector, essentially any element between the sensor window and the detector is upstream of the detector; with respect to the light source, between the light source and the sensor window or between the light source and the skin. Any element is downstream of the light source. The sensor window is located downstream of the light source, but can be considered to be located upstream of the detector. The sensor window is upstream of the sensor opening because the light from the light source propagates through the sensor window (towards the skin). For the detector, the sensor window is downstream of the sensor opening (because the light travels towards the detector surface). During use, some of the light from the light source passes through the sensor, through the sensor opening, and is received by the skin. Therefore, the skin receives the light of an unpolarized light source through the sensor window. At least a portion of the light reflected by the skin passes through the sensor aperture, sensor window, and any optical system and is received at the detector surface.

従って、別のさらなる態様では、本発明は、皮膚光沢を感知する方法も提供し、この方法は、本明細書において定められるシステムで光源の光を皮膚に提供し、さらに、皮膚にて反射された反射した光源の光をシステムで感知することを含む。 Accordingly, in another further aspect, the invention also provides a method of sensing skin gloss, which provides light from a light source to the skin in the system defined herein and is further reflected by the skin. Includes sensing the reflected light from the source with the system.

当該方法は、特に、ハウジングが皮膚上の開口部を含んで等、皮膚上のセンサを用いて実行され、それによって、動作中に、皮膚と検出器又はその最後の光学系との第2の距離が存在する。 The method is performed using a sensor on the skin, such as the housing including an opening on the skin, thereby a second of the skin and the detector or its last optical system during operation. There is a distance.

特に、当該方法は、非医学的な方法である。特に,当該方法は、美容的な方法である。 In particular, the method is a non-medical method. In particular, the method is a cosmetic method.

また、別のさらなる態様では、本発明は、プログラム命令を格納させたデータキャリアも提供し、プログラム命令は、本明細書において定められるシステムによって実行されると、本明細書において定められる方法をシステムに実行させる。例えば、この目的のために、システムはプロセッサを含んでもよい。 In another further aspect, the invention also provides a data carrier in which program instructions are stored, the method defined herein, when the program instructions are executed by the system defined herein. To execute. For example, for this purpose, the system may include a processor.

上述したように、システムは、偏光子を含んでもよい。偏光子は、1つ又は複数の特定の偏光のみが検出器に入ることを可能にするように構成される。従って、特定の実施形態では、センサは、検出器の上流に構成された偏光子を含む。とりわけ、偏光子は、(i)セグメント化偏光子(a segmented polarizer)及び(ii)空間変化偏光子(a spatially varying polarizer)のうち1つ以上を含む。これによって、特に光源が順次駆動される場合に、検出器の(回転)位置の影響を減らすことが可能である。このようにして、センサは、光源の関数として反射光を検出することができる。偏光子の異なる偏光では、システムの感度はより高くてもよい。特に、偏光子は、センサウィンドウの下流に構成される。レンズが利用可能な場合、偏光子は、(レンズが検出器(表面)の上流に構成されて)レンズの下流に構成されてもよい。従って、偏光子は、特に、反射した無偏光の光を受け、偏光された光を検出器の方向に送る。 As mentioned above, the system may include a modulator. The splitter is configured to allow only one or more specific polarizations to enter the detector. Thus, in certain embodiments, the sensor comprises a stator configured upstream of the detector. In particular, the polarizing element includes one or more of (i) a segmented polarizer and (ii) a spatially variing polarizer. This makes it possible to reduce the effect of the (rotational) position of the detector, especially when the light sources are driven sequentially. In this way, the sensor can detect the reflected light as a function of the light source. With different polarizations of the modulator, the system may be more sensitive. In particular, the modulator is configured downstream of the sensor window. If a lens is available, the transducer may be configured downstream of the lens (where the lens is configured upstream of the detector (surface)). Thus, the modulator receives, in particular, the reflected unpolarized light and directs the polarized light towards the detector.

従って、特定の実施形態では、装置は、センシングモードを含み、光源は、光源の光を順次提供するように構成される。さらなる特定の実施形態において、検出器は、光源によって順次生成される反射した光源の光を順次検出するように構成されてもよく、さらに、対応する検出器信号を生成するように構成されてもよい。上述したように、システムは、分析システムをさらに含み、分析システムは、センサのセンサ信号に依存して、対応する皮膚センサ値を生成するように構成され、特定の実施形態では、皮膚センサ値は、それぞれの検出器信号の平均に基づいている。 Thus, in certain embodiments, the device comprises a sensing mode and the light source is configured to sequentially provide the light of the light source. In a further specific embodiment, the detector may be configured to sequentially detect the light of a reflected light source sequentially generated by the light source, and may be further configured to generate a corresponding detector signal. good. As mentioned above, the system further comprises an analysis system, the analysis system is configured to depend on the sensor signal of the sensor to generate the corresponding skin sensor value, and in certain embodiments, the skin sensor value is. , Based on the average of each detector signal.

複数の実施形態では、セグメント化偏光子は、異なる偏光方向を有する2つ以上のピクセルを有するピクセル化ワイヤグリッド偏光子を含む。ここで、「ピクセル」という用語は、領域も指し得る。特に、センサは、4つの光源等、nの光源を含み、セグメント化偏光子は、(4つの光源の場合)2つのピクセルの2つのセット等、互いに垂直な偏光方向を有するnのピクセルを有するピクセル化ワイヤグリッド偏光子を含む。上述したように、nの値は、特に、3若しくは4又はそれ以上等、少なくとも2である。 In a plurality of embodiments, the segmented splitter comprises a pixelated wire grid modulator having two or more pixels with different polarization directions. Here, the term "pixel" can also refer to an area. In particular, the sensor contains n light sources, such as four light sources, and the segmented splitter has n pixels with polarization directions perpendicular to each other, such as two sets of two pixels (for four light sources). Includes pixelated wire grid modulator. As mentioned above, the value of n is at least 2, especially 3 or 4 or more.

複数の実施形態において、空間変化偏光子は、アジマス変化偏光子及びラジアル変化偏光子のうち1つ以上を含み、特に、より多くのエミッタが互いに非常に近くで構成されることを可能にする。 In a plurality of embodiments, the spatial change modulator comprises one or more of the azimuth change modulator and the radial change deflector, in particular allowing more emitters to be configured very close to each other.

最良の結果を、ブルースター角付近で得ることができる。従って、複数の実施形態において、センサは、第3の距離(d3)における皮膚への入射角度(α)下で光軸(OL)を有する光源の光を提供するように構成され、入射角度(α)は、50~60°の範囲から選択され、さらにより具体的には、入射角度(α)は、52~56°の範囲から選択される。 Best results can be obtained near the blue star angle. Thus, in a plurality of embodiments, the sensor is configured to provide light from a light source having an optical axis (OL) under an angle of incidence (α) to the skin at a third distance (d3). α) is selected from the range of 50-60 °, and more specifically, the incident angle (α) is selected from the range of 52-56 °.

従って、数ある中でも、本明細書において、ブルースター角又は偏光角に(本質的に)等しい入射角度で皮膚を照射する複数の無偏光の発光素子からの連続的な照明、及び、検出経路におけるセグメント化偏光子又は空間変化偏光子を使用した皮膚光沢測定システム及び方法が提供される。 Thus, among others, in the present specification, in continuous illumination from a plurality of unpolarized light emitting elements that illuminate the skin at an incident angle (essentially) equal to the Blue Star angle or polarization angle, and in the detection path. Skin gloss measuring systems and methods using segmented or spatially variable polarizing elements are provided.

特に良好な結果を、(従って)光源が順次駆動される場合に得ることができる。光源は異なる位置にて構成されるため、反射挙動及び偏光挙動、並びに、反射光の角度依存性は、このようにして、(皮膚構造及び/又は照明の不均一性から結果として生じ得る)さらなる情報を提供することができ、及び/又は、皮膚上の回転位置に対するセンサの依存性を減らすことが可能になり得る。 Particularly good results can be obtained if (hence) the light sources are driven sequentially. Since the light sources are configured at different locations, the reflection and polarization behavior, as well as the angle dependence of the reflected light, are thus further (which can result from non-uniformity of the skin structure and / or illumination). Information can be provided and / or it may be possible to reduce the sensor's dependence on rotational position on the skin.

従って、特定の実施形態では、装置はセンシングモードを含み、光源は、光源の光を順次提供するように構成される。 Thus, in certain embodiments, the device comprises a sensing mode and the light source is configured to sequentially provide the light of the light source.

例えば、センサは、0.1*n-100*n Hzの範囲の測定周波数を有してもよく、ここで、nは光源の数である。例えば、1*n Hzでは、毎秒、全ての光源が皮膚を続けて照射し、検出器が、それぞれの光源に基づき、あり得る反射を(続けて)測定した。 For example, the sensor may have a measurement frequency in the range of 0.1 * n-100 * n Hz, where n is the number of light sources. For example, at 1 * n Hz, every second, all light sources continuously illuminate the skin, and the detector measures (continuously) possible reflections based on each light source.

当然ながら、複数の光源を使用することによって、2つ以上の光源のサブセットの対処も可能になり得る。例えば、4つの光源が使用される場合には、2つの光源のセットを2つ有することも可能であってもよく、これらは、(間に検出器を有して)対向して構成され、光源のセットは、交互にスイッチがオン及びオフにされる。 Of course, the use of multiple light sources may also allow for a subset of two or more light sources. For example, if four light sources are used, it may be possible to have two sets of two light sources, which are configured facing each other (with a detector in between). The set of light sources is alternately switched on and off.

そのような方法の組み合わせも適用することができ、例えば、時間内に光源のセットの組成を変えることができる。例えば、1つのモードにおいて、所定の時間の間に、光源は順次対処され、その後の所定の時間において、光源はグループとして対処される。そのようなモードは、これらのそれぞれの所定の時間の繰り返しを含んでもよい。あらゆる種類の照明スキームを使用して、より信頼できる皮膚光沢の測定をさらに行うことができる。 A combination of such methods can also be applied, eg, the composition of a set of light sources can be changed in time. For example, in one mode, the light sources are sequentially dealt with during a given time, and then at a given time, the light sources are dealt with as a group. Such modes may include repetitions of each of these predetermined times. All kinds of lighting schemes can be used to make more reliable measurements of skin gloss.

検出器信号は、それぞれの光源によって生成された信号にわたる平均であってもよい。従って、別のさらなる実施形態では、検出器は、光源によって順次生成された反射した光源の光を順次検出するように構成され、さらに、対応する検出器信号を生成するように構成され、システムは、分析システムをさらに含み、分析システムは、センサのセンサ信号に依存して、対応する皮膚センサ値を生成するように構成され、皮膚センサ値は、それぞれの検出器信号の平均に基づいている。従って、特に検出器信号は、第一に処理され、次に平均化される。このようにして、検出器信号は、それぞれの光源によって生成された信号にわたる平均であってもよい。 The detector signal may be an average over the signals produced by each light source. Thus, in another further embodiment, the detector is configured to sequentially detect the reflected light from the light source, which is sequentially generated by the light source, and is further configured to generate a corresponding detector signal, the system. , The analysis system is configured to depend on the sensor signal of the sensor to generate the corresponding skin sensor value, the skin sensor value being based on the average of the respective detector signals. Therefore, especially the detector signal is processed first and then averaged. In this way, the detector signal may be an average over the signals produced by each light source.

上述したように、システムは、少なくとも3つの光源を含んでもよい。またさらに、上述したように、複数の実施形態において、センサはセンサ光軸(O2)を有し、光源はセンサ光軸(O2)を中心として回転対称に構成される。 As mentioned above, the system may include at least three light sources. Furthermore, as described above, in the plurality of embodiments, the sensor has a sensor optical axis (O2), and the light source is configured to be rotationally symmetric with respect to the sensor optical axis (O2).

さらなる特定の実施形態において、上述もしたように、システムは、分析システムをさらに含んでもよく、分析システムは、センサのセンサ信号に依存して、対応する皮膚センサ値を生成するように構成される。センサ信号が生成される多くの方法が存在し得る。多くの低コストの装置が家庭用途に対して報告されているけれども、これらの装置を使用した光沢測定は定量的ではないように思われ、また主観的知覚及び基準装置の測定値とは相関関係を持っていない可能性がある。光沢を推定する方法は、無偏光照明を使用して得られたカメラ画像において特定の閾値を超える白色ピクセルの数を数えることに基づいてもよい。しかし、白色ピクセルの数に基づく光沢推定は、入射光の強度レベル(及びその変動)、閾値、及び皮膚の光学特性の変化(個体間及び個体内の変化)に依存し、これはあまり望ましくないように思われる。 In a further specific embodiment, as described above, the system may further include an analytical system, which is configured to depend on the sensor signal of the sensor to generate the corresponding skin sensor value. .. There can be many ways in which sensor signals can be generated. Although many low-cost devices have been reported for home use, gloss measurements using these devices appear to be non-quantitative and correlate with subjective perception and reference device measurements. May not have. The method of estimating gloss may be based on counting the number of white pixels above a certain threshold in a camera image obtained using unpolarized illumination. However, gloss estimation based on the number of white pixels depends on the intensity level of incident light (and its variations), thresholds, and changes in the optical properties of the skin (changes between and within individuals), which is less desirable. Seems to be.

以下において、より信頼できる結果を提供し得るいくつか特定の実施形態が記載される。 In the following, some specific embodiments that may provide more reliable results are described.

従って、複数の実施形態では、特にシステムは、検出器を用いて皮膚の画像を作成するように構成され、皮膚の画像は、最大強度が感知される第1の領域と、第1の領域から第1の画像距離だけ離れた第2の領域とを含み、第1の領域と第2の領域は重複せず、システムは、第1の領域と第2の領域との間の経路に沿った反射した光源の光の強度依存性に基づき皮膚センサ値を生成するようにさらに構成される。画像は、画像領域を有し得る。第1及び第2の領域は、画像領域の0.1~10%のように、0.05~15%等、例えば0.05~30%の領域であってもよい。さらに、第1の画像距離、すなわち、第1の領域と第2の領域との間の距離、より正確には、これら2つの領域の境界間の最も短い距離は、少なくとも第1の領域又は第2の領域の領域サイズほどであってもよい。一般に、第1の領域及び第2の領域は、本質的に同じであってもよい。任意的に、領域は異なってもよいが、その後、補正係数が適用され得る。さらに、一般に、これらの領域は、正方形又は長方形、特に正方形で選ばれる。最大強度が感知される領域は、本質的に鏡面反射が発生する画像の領域、すなわち、光源の光が鏡のように反射され、検出器によって検出される画像の領域であってもよい。 Thus, in a plurality of embodiments, in particular the system is configured to create an image of the skin using a detector, the image of the skin from a first region where maximum intensity is perceived and a first region. The first region and the second region do not overlap, including the second region separated by the first image distance, and the system follows the path between the first region and the second region. It is further configured to generate skin sensor values based on the intensity dependence of the reflected light source. The image may have an image area. The first and second regions may be 0.05 to 15%, for example 0.05 to 30%, such as 0.1 to 10% of the image region. Further, the first image distance, i.e., the distance between the first and second regions, or more precisely, the shortest distance between the boundaries of these two regions, is at least the first region or the first. It may be as large as the area size of 2 areas. In general, the first and second regions may be essentially the same. Optionally, the regions may be different, but then correction factors may be applied. Moreover, in general, these areas are chosen as squares or rectangles, especially squares. The region where the maximum intensity is perceived may be the region of the image where specular reflection essentially occurs, that is, the region of the image where the light from the light source is reflected like a mirror and detected by the detector.

従って、第1の画像距離は、画像領域の0.1~10%の平方根のように、画像領域の0.05~15%の平方根等、画像領域の0.05~30%の平方根の範囲内にあってもよい。特に、第1の領域と第2の領域との間の距離は、画像領域の少なくとも5%の平方根である。画像領域は固定値を有さなくてもよいが、例えば倍率に依存し得るということに留意されたい。 Therefore, the first image distance is in the range of 0.05-30% square root of the image area, such as 0.05-15% square root of the image area, such as 0.1-10% square root of the image area. It may be inside. In particular, the distance between the first region and the second region is the square root of at least 5% of the image region. It should be noted that the image area does not have to have a fixed value, but may depend on the magnification, for example.

さらに、「画像を作成する」という用語及び類似の用語は、必ずしもその瞬間で実際の画像を作成することを含んでいなくてもよいが、検出器表面にわたる異なる位置における検出器の値を読み出すことも指し得るということに留意されたい。 Further, the term "creating an image" and similar terms do not necessarily include creating the actual image at that moment, but read the detector values at different locations across the detector surface. Note that this can also be pointed out.

2つの領域から及び/又はそれらの2つの領域間の(真っすぐな)線又は領域から得ることができる情報は、光沢度に関する情報を提供することができ、特にシステムが較正されている場合には、皮膚光沢(皮膚油脂性を含む)を定量化することが可能になり得るように思われる(下記も参照)。 Information that can be obtained from two regions and / or from (straight) lines or regions between those two regions can provide information about glossiness, especially if the system is calibrated. , It seems possible to be able to quantify skin gloss (including skin oiliness) (see also below).

従って、複数の実施形態において、システムは、第1の領域と第2の領域との間の経路に沿った反射した光源の光の強度によって定められた曲線の傾きに基づき皮膚センサ値を生成するように構成されてもよい。従って、曲線の傾き又は曲線の角度に基づき、有用な皮膚光沢値を生成することができるように思われる。 Thus, in some embodiments, the system produces skin sensor values based on the slope of the curve determined by the intensity of the reflected light from the light source along the path between the first and second regions. It may be configured as follows. Therefore, it appears that useful skin gloss values can be generated based on the slope of the curve or the angle of the curve.

代替的又は追加的に、システムは、第1の領域と第2の領域との間の経路に沿った反射した光源の光の強度によって定められた曲線下の面積に基づき皮膚センサ値を生成するように構成されてもよい。従って、曲線下面積又は曲線の角度にも基づき、有用な皮膚光沢値を生成することができるように思われる。経路は、直線軌道又は直線として示すこともできる。 Alternatively or additionally, the system generates skin sensor values based on the area under the curve determined by the intensity of the reflected light from the light source along the path between the first and second regions. It may be configured as follows. Therefore, it appears that useful skin gloss values can be generated based on the area under the curve or the angle of the curve. The route can also be shown as a straight orbit or a straight line.

さらに、代替的又は追加的に、システムは、既定の閾値を超える画像のピクセルの数に基づき皮膚センサ値を生成するように構成されてもよい。従って、閾値を超えるピクセルの数に基づき、有用な皮膚光沢値を生成することができるようにも思われる。 Further, alternative or additionally, the system may be configured to generate skin sensor values based on the number of pixels in the image above a predetermined threshold. Therefore, it also seems possible to generate useful skin gloss values based on the number of pixels above the threshold.

さらに、代替的又は追加的に、システムは、それぞれ対応するピクセル強度で重み付けされた既定の閾値を超える画像の平均ピクセル数に基づき皮膚センサ値を生成するように構成されてもよい。従って、閾値を超える重み付けされたピクセルの数にも基づき、有用な皮膚光沢値を生成することができる。 Further, alternative or additionally, the system may be configured to generate skin sensor values based on the average number of pixels in the image above a predetermined threshold, each weighted by the corresponding pixel intensity. Therefore, useful skin gloss values can be generated based on the number of weighted pixels that exceed the threshold.

さらに、代替的又は追加的に、システムは、第1の領域と第2の領域の積分強度の関係に基づき皮膚センサ値を生成するように構成されてもよい。従って、これらのそれぞれの比の鏡面対拡散強度比(ratio specular to diffuse intensity)も、皮膚光沢値を生成するために使用され得る。例えば、本質的に鏡面反射性の領域及び本質的に拡散反射性の領域でシステムが較正される場合、皮膚光沢パラメータは、これらのそれぞれの比の鏡面対拡散強度比から得ることができる。 Further, alternative or additionally, the system may be configured to generate skin sensor values based on the relationship of the integrated intensities of the first region and the second region. Therefore, the mirror-to-diffusion intensity ratio of each of these ratios can also be used to generate skin gloss values. For example, if the system is calibrated in the specular and diffuse regions in nature, the skin gloss parameter can be obtained from the mirror-to-diffuse intensity ratio of each of these ratios.

さらに、代替的又は追加的に、システムは、画像内のバイナリラージオブジェクト(「blob」)を定めるように構成され、システムは、画像内のバイナリラージオブジェクトの平均サイズ及び最大サイズのうち1つ以上に基づき皮膚センサ値を生成するように構成される。従って、blobの数及び/又はblobのサイズに基づき、有用な皮膚光沢値を生成することもできる。従って、この実施形態では、白色ピクセルの数自体は使用されないが、blobが定められる。従って、特定の強度閾値にわたる少なくともkの数の隣接するピクセルのように、閾値もそれらのblobに対して定めることができる。 Further, alternative or additionally, the system is configured to define a binary large object (“blob”) in the image, and the system is one or more of the average size and maximum size of the binary large object in the image. It is configured to generate skin sensor values based on. Therefore, useful skin gloss values can also be generated based on the number of blobs and / or the size of the blobs. Therefore, in this embodiment, the number of white pixels itself is not used, but a blob is defined. Thus, thresholds can also be set for those blobs, such as at least a number of adjacent pixels over a particular intensity threshold.

上述の実施形態では、何回も較正が述べられてきた。特に、皮膚光沢又は皮膚油脂性の定量的評価のために、システムの較正、より正確にはセンサの較正(実際には、従って、検出器の較正)が有用であり得る。この較正は、センサの生産後に行うことができる。代替的又は追加的に、較正は、例となるセンサの1つ又は複数の以前の較正に基づき、各センサに対してソフトウェア実装されてもよい。較正はまた、測定プロセスの一部であってもよいか、又は、定期的にスケジュールされてもよい。特定の実施形態では、較正は、センサの生産後に一度適用される。さらに、システムは、基準センサのセンサパラメータに基づき又は例えば信号のドリフト等に基づき較正を更新することができる制御ルーチンを含んでもよい。 In the above embodiments, calibration has been described many times. In particular, system calibration, or more precisely sensor calibration (actually, therefore, detector calibration), may be useful for the quantitative assessment of skin gloss or oiliness. This calibration can be done after the sensor is manufactured. Alternatively or additionally, the calibration may be software-implemented for each sensor based on one or more previous calibrations of the example sensors. Calibration may also be part of the measurement process or may be scheduled on a regular basis. In certain embodiments, the calibration is applied once after production of the sensor. In addition, the system may include a control routine that can update the calibration based on the sensor parameters of the reference sensor or, for example, based on signal drift and the like.

特定の実施形態では、システムは、フラットフィールド補正後のセンサのセンサ信号に依存して、対応する皮膚センサ値を生成するように構成される。フラットフィールド補正は、デジタルイメージングの品質を改善するために使用される技術である。フラットフィールド補正は、特に、照明及び検出の不均一性によって、検出器のピクセル間の感度の変化、及び/又は光路の歪みによって引き起こされる2D画像からのアーチファクトを補うために使用される。上述したように、フラットフィールド補正は、例えば、スペクトラロンのような拡散標準板等、純粋な拡散基準を用いた測定に基づいてもよい。そのような測定に基づき、フラットフィールド補正が提供されてもよく、これは、(本明細書において記載される)いかなる測定において使用されてもよい。 In certain embodiments, the system is configured to rely on the sensor signal of the flatfield corrected sensor to generate the corresponding skin sensor value. Flat field correction is a technique used to improve the quality of digital imaging. Flatfield corrections are used in particular to compensate for artifacts from 2D images caused by changes in sensitivity between detector pixels and / or distortion of the optical path due to illumination and detection inhomogeneities. As mentioned above, the flat field correction may be based on measurements using pure diffusion criteria, such as, for example, a diffusion standard plate such as Spectralon. Based on such measurements, flat field corrections may be provided, which may be used in any measurement (described herein).

別のさらなる実施形態では、システムは、検出器の赤、緑、及び青のチャネルのそれぞれの信号の平均に基づき、センサのセンサ信号に依存して、対応する皮膚センサ値を生成するように構成される。 In another further embodiment, the system is configured to rely on the sensor signal of the sensor to generate the corresponding skin sensor value based on the average of the respective signals of the red, green, and blue channels of the detector. Will be done.

本発明の実施形態は、次に、付随の概略図を参照して、単なる例として記載される。概略図において、対応する参照記号は、対応する部分を示している。
当該システムの一態様を概略的に描いた図である。 当該システムの一態様を概略的に描いた図である。 界面における無偏光の反射及び透過を示した図である。 照明及び検出のためのあり得る偏光スキームの概略図である。 皮膚と接触した射出ガラスウィンドウを使用した皮膚上での測定を示した図であり、ガラスウィンドウからのゴーストスポットが、皮膚から検出される光の強度よりも強く、従って、可能な解決策ではない 光学系と光沢紙との間の反射防止コーティングガラスウィンドウを示した図であり、鏡面反射が反射されるが、絶縁体コーティングに対する入射角度と波長選択の依存性のため、画像は緑色に見える 皮膚から3mm以上離れたガラスウィンドウを使用したプロトタイプを概略的に示すシミュレーション(左)、及び、PMMAウィンドウ及び皮膚からの反射スポットがセンサ上にあること(右)を示した図である。 皮膚から反射されたスポットに対する、センサ上のPMMAウィンドウからの反射スポット(ゴーストスポット)のシフトを示すシミュレーションを示した図である。 、(0~3mmに及ぶ)ガラスウィンドウのガラス厚(GT)に対する、及び、異なる光沢値(Gloss~20、40、100 a.u.)についてのS/D比(鏡面/拡散)の依存性を示した図であり、参照Gは光沢度を%(20、40、及び100%)で示し;皮膚からのガラスウィンドウの距離は0.1mmであった。皮膚に適切である範囲の光沢値である20%の光沢値を有する試料に対しては、厚いガラスウィンドウを使用することによって、ゴーストスポットの影響を最小限に抑えることができる。0mmのガラス厚では、(従って)センサウィンドウは存在しない。 試料の光沢値(Gloss~0から100 a.u.)に対するS/D比の依存性を示した図であり、皮膚からガラスウィンドウの距離は0.1mmであった。ゴーストスポットの影響は低い光沢の試料に対してはより重要であり、皮膚の光沢値はこの範囲(~10~20%光沢単位)内にあると予想される。ここで、参照記号Gはガラスウィンドウを含む装置を示し、参照記号NGはそのようなガラスウィンドウを有さない装置を示している。さらに、X軸上のGは光沢度(%)を示している。 試料の光沢値(Gloss~0から100 a.u)に対するS/D比の依存性を示した図であり、ゴーストスポットの影響は、皮膚からの距離が2mmを超える場合には、全ての光沢試料にとってそれほど重要ではなく;参照記号Gは、ここでも光沢度(%)を示し、それぞれ20、40、及び100%である。さらに、X軸上のdは、皮膚とウィンドウとの距離(mm)を示している。 さらなる実施形態を概略的に描いた図である。 概略図は必ずしも縮尺通りではない。
Embodiments of the present invention will then be described merely as examples with reference to the accompanying schematics. In the schematic, the corresponding reference symbols indicate the corresponding parts.
It is a figure which roughly described one aspect of the system. It is a figure which roughly described one aspect of the system. It is a figure which showed the unpolarized reflection and transmission at the interface. FIG. 3 is a schematic representation of possible polarization schemes for illumination and detection. It is a diagram showing measurements on the skin using an ejection glass window in contact with the skin, where the ghost spots from the glass window are stronger than the intensity of light detected from the skin and are therefore not a possible solution. It is a diagram showing an antireflection coated glass window between the optics and glossy paper, which reflects specular reflection, but the image looks green due to the dependence of the angle of incidence and wavelength selection on the insulator coating. It is a simulation (left) schematically showing a prototype using a glass window at a distance of 3 mm or more from the skin, and a diagram showing that the PMMA window and the reflection spot from the skin are on the sensor (right). It is a figure which showed the simulation which shows the shift of the reflected spot (ghost spot) from the PMMA window on the sensor with respect to the spot reflected from the skin. , Dependence of S / D ratio (mirror surface / diffusion) on the glass thickness (GT) of the glass window (ranging from 0 to 3 mm) and for different gloss values (Gloss-20, 40, 100 a.u.). Reference G indicates glossiness in% (20, 40, and 100%); the distance of the glass window from the skin was 0.1 mm. For samples with a gloss value of 20%, which is a range of gloss values suitable for the skin, the effect of ghost spots can be minimized by using a thick glass window. With a glass thickness of 0 mm, there is (hence) no sensor window. It is the figure which showed the dependence of the S / D ratio with the gloss value (Gloss ~ 0 to 100 au) of a sample, and the distance from the skin of a glass window was 0.1 mm. The effect of ghost spots is more important for low gloss samples, and skin gloss values are expected to be within this range (~ 10-20% gloss units). Here, the reference symbol G indicates a device including a glass window, and the reference symbol NG indicates a device having no such glass window. Further, G on the X-axis indicates glossiness (%). It is the figure which showed the dependence of the S / D ratio to the gloss value (Gloss ~ 0 to 100 a.u) of a sample, and the influence of a ghost spot is all the gloss when the distance from the skin exceeds 2 mm. Less important to the sample; the reference symbol G again indicates gloss (%), 20, 40, and 100%, respectively. Further, d on the X-axis indicates the distance (mm) between the skin and the window. It is a figure which roughly drew further embodiment. The schematic is not always on scale.

図1aは、(皮膚光沢及び皮膚油脂性を含む群のうち1つ以上から選択される)皮膚パラメータを測定するセンサ100を含むシステム1を概略的に描いている。センサ100は、光源の光111を提供するように構成された複数の空間的に分離された光源110と、光源110のそれぞれから第1の距離d1にて構成された検出器120とを含む。センサ100は、特に、第3の距離d3にある皮膚に対して10~80°の範囲から選択される入射角度α下の光軸OLを有する光源の光111を提供し、さらに、反射した光源の光111を検出するように構成されてもよい。センサ100は、特に、ここでは少なくとも3つの光源110を含んでもよく、2つのみが理解のために描かれており、光源110は、無偏光(可視)の光源の光111を提供するように構成されている。第1の距離d1は、例えば、10~80mmの範囲から選択することができ、検出器120は、偏光を検出するように構成されている。破線Sは皮膚を示している。参照番号150は、センサウィンドウを示し、参照番号151は、センサウィンドウの材料を示している。センサウィンドウ150は、例えば0.1~20mmの範囲から選択されたセンサウィンドウ厚d4を有する。 FIG. 1a schematically depicts a system 1 comprising a sensor 100 for measuring skin parameters (selected from one or more of the groups comprising skin gloss and oiliness). The sensor 100 includes a plurality of spatially separated light sources 110 configured to provide light 111 for the light source, and a detector 120 configured at a first distance d1 from each of the light sources 110. The sensor 100 provides, in particular, light 111 of a light source having an optical axis OL under an incident angle α selected from the range of 10-80 ° to the skin at a third distance d3, and further a reflected light source. It may be configured to detect the light 111 of. In particular, the sensor 100 may include at least three light sources 110 here, only two are drawn for comprehension so that the light source 110 provides light 111 for an unpolarized (visible) light source. It is configured. The first distance d1 can be selected, for example, from the range of 10-80 mm, and the detector 120 is configured to detect polarization. The dashed line S indicates the skin. Reference number 150 indicates a sensor window, and reference number 151 indicates a material for the sensor window. The sensor window 150 has a sensor window thickness d4 selected, for example, from the range of 0.1 to 20 mm.

検出器120は、例えば、2Dカメラ101を含んでもよい。さらに、センサ100は、検出器120の上流に構成された集束レンズ102と、検出器120の上流及び集束レンズ102の上流(及びセンサウィンドウ150の下流)に構成されたアパーチャー103とを含んでもよい。アパーチャー103は、複数の実施形態では、0.1~0.8mmの範囲から選択される直径D1を有している。集束レンズは、例えば、10mmレンズのように、f5~15mmであってもよい。さらに、システムは、第2の集束レンズを含んでもよく、このレンズの第1のレンズとの組み合わせは、システム全体に対して所望の視野及び焦点深度を提供することができる(例えば、図1A参照)。光源110は、無偏光の白色の光源の光111を提供するように構成されている。 The detector 120 may include, for example, a 2D camera 101. Further, the sensor 100 may include a focusing lens 102 configured upstream of the detector 120 and an aperture 103 configured upstream of the detector 120 and upstream of the focusing lens 102 (and downstream of the sensor window 150). .. The aperture 103, in a plurality of embodiments, has a diameter D1 selected from the range of 0.1 to 0.8 mm. The focusing lens may be f5 to 15 mm, for example, a 10 mm lens. In addition, the system may include a second focusing lens, the combination of which lens with the first lens can provide the desired field of view and depth of focus for the entire system (see, eg, FIG. 1A). ). The light source 110 is configured to provide light 111 from an unpolarized white light source.

図1aにおいて示されているように、システム1は、分析システム2をさらに含んでもよく、分析システム2は、センサ100のセンサ信号に依存して、対応する皮膚センサ値を生成するように構成されている。 As shown in FIG. 1a, the system 1 may further include an analysis system 2, which is configured to depend on the sensor signal of the sensor 100 to generate the corresponding skin sensor value. ing.

分析システム2は、センサ100も含む装置によって含まれてもよく(図1bも参照)、又は、分離された装置によって含まれてもよい。図1aは、そのような実施形態も概略的に描いており、システム1は、スキンケア装置3を含み、スキンケア装置3はセンサ100を含み、第2の装置200が、スキンケア装置3に機能的に結合され、第2の装置200は分析システム2を含む。 The analysis system 2 may be included by a device that also includes the sensor 100 (see also FIG. 1b) or by a separate device. FIG. 1a also schematically illustrates such an embodiment, in which the system 1 includes a skin care device 3, the skin care device 3 includes a sensor 100, and a second device 200 functionally comprises the skin care device 3. Combined, the second device 200 includes an analysis system 2.

センサ100は、開口部107を含む。この開口部は、特に、平らであってもよく、すなわち、その周囲は、本質的に平らである端を有してもよい。このようにして、センサは、皮膚上で平らに構成することができる。開口部107は、直径D2又は相当直径D2を有してもよく、これは約10~30mmの範囲内にあってもよい。 The sensor 100 includes an opening 107. This opening may be particularly flat, i.e., its perimeter may have edges that are essentially flat. In this way, the sensor can be configured flat on the skin. The opening 107 may have a diameter D2 or a corresponding diameter D2, which may be in the range of about 10-30 mm.

参照番号O2は、センサ100の光軸を指す。センサ100が皮膚上に構成される場合、この軸は、本質的に、皮膚に対する垂線と一致し得る。 The reference number O2 points to the optical axis of the sensor 100. If the sensor 100 is configured on the skin, this axis may essentially coincide with a perpendicular to the skin.

参照番号TSは、センサの上面を示している。これは平面であってもよい。参照番号LBは、直接光ブロッカーを示しており、これは、光源の光が単一の反射なしに検出器に到達し得ることを防ぐように構成され、及び/又は、皮膚によって反射されないが、センサの他の内部表面によって反射される検出器120に到達する光を減らすことができる。参照番号104は、偏光子を指す。 The reference number TS indicates the upper surface of the sensor. This may be a flat surface. Reference numeral LB indicates a direct light blocker, which is configured to prevent light from a light source from reaching the detector without a single reflection and / or is not reflected by the skin. The light that reaches the detector 120 reflected by the other internal surface of the sensor can be reduced. Reference number 104 refers to a polarizing element.

O2軸は、本質的に、皮膚に対する垂線と一致し得る。 The O2 axis can essentially coincide with the perpendicular to the skin.

特に、TSは、ハウジング105の上面を示すことができる。上面TSは、実際に、皮膚から検出器120又はその最後のレンズまでの第2の距離d2を定めることができる。ここで、上面TSは、開口部107を含む。開口部の開口サイズは、視野(FOV)として示すこともできる。視野は、本明細書において、参照記号FVでも示される。視野(FOV)は、入射放射線が検出器によって収集され得る角度の範囲として定めることができる。開口部又はハウジング開口部107は、円形であってもよいが、正方形又は長方形であってもよく、又は、別の形状を有してもよいということに留意されたい。参照記号FVAは、視野角度を示している。参照記号TTは、開口部107(すなわち、動作中の皮膚)から光源110を受け入れる支持体の上面までの距離であるトータルトラックを示しており、この距離は、一般にはLED等の固体光源が適用されるため、光源110の上部までの距離と本質的に同じである。トータルトラックは、例えば10~30mmの範囲内等、10~80mmの範囲内等、又は、40~80mmの範囲内のように、40~200mmの範囲内等、10~200mmの範囲内にあってもよい。トータルトラックTTは、第2の距離d2よりも長い。検出器120及び任意の光学系は、1~20mm等、約1~50mmの範囲の高さを有してもよい。図面から導くことができるように、センサ100が皮膚の上に構成される場合、第2の距離d2が保証される。従って、センサ100は、(描かれているような)ハウジング105等の距離ホルダ、又は任意的に、ハウジング及び別の距離ホルダを含んでもよい。上述したように、可視の光源の光111は、特に、無偏光である。従って、光源の光111は、特に、無偏光の光源の光である。センサ100の光軸O2及び検出器120の光軸は、本質的に一致し得るということに留意されたい。さらに、センサの光軸O2及び全ての光源110の正味の光軸は一致し得る。 In particular, the TS can indicate the top surface of the housing 105. The top surface TS can actually determine the second distance d2 from the skin to the detector 120 or its last lens. Here, the upper surface TS includes the opening 107. The opening size of the opening can also be indicated as a field of view (FOV). The field of view is also indicated herein by reference symbol FV. The field of view (FOV) can be defined as a range of angles at which incident radiation can be collected by the detector. It should be noted that the opening or housing opening 107 may be circular, square or rectangular, or may have a different shape. The reference symbol FVA indicates a viewing angle. The reference symbol TT indicates a total track that is the distance from the opening 107 (ie, the moving skin) to the top surface of the support that receives the light source 110, which distance is generally applied by a solid light source such as an LED. Therefore, it is essentially the same as the distance to the top of the light source 110. The total track is in the range of 10 to 200 mm, for example, in the range of 10 to 30 mm, in the range of 10 to 80 mm, or in the range of 40 to 80 mm, in the range of 40 to 200 mm, etc. May be good. The total track TT is longer than the second distance d2. The detector 120 and any optical system may have a height in the range of about 1-50 mm, such as 1-20 mm. A second distance d2 is guaranteed when the sensor 100 is configured on the skin, as can be derived from the drawings. Thus, the sensor 100 may include a distance holder (as depicted), such as the housing 105, or optionally, a housing and another distance holder. As mentioned above, the visible light source light 111 is particularly unpolarized. Therefore, the light 111 of the light source is particularly the light of an unpolarized light source. It should be noted that the optical axis O2 of the sensor 100 and the optical axis of the detector 120 can be essentially aligned. In addition, the optical axis O2 of the sensor and the net optical axis of all light sources 110 may coincide.

一般に、距離d2は、皮膚の上に置かれることになる開口部と、検出器又は検出器から見てその最後の光学系との間の距離として定めることができる。 In general, the distance d2 can be defined as the distance between the opening that will be placed on the skin and the detector or its last optical system as seen from the detector.

図1a(及び同様に図5)を参照すると、光源は、センサウィンドウの真後ろ又は開口部107の真後ろにはない。従って、特に、光源とセンサの光軸O2との距離は、センサウィンドウ150の端から光軸O2までの距離よりも長い。同様に、特に、光源とセンサの光軸O2との距離は、開口部107の端から光軸O2までの距離よりも長い。特定の実施形態では、光源とセンサの光軸O2との距離は、センサウィンドウ150の相当直径の半分よりも長い。他の特定の実施形態では、光源とセンサの光軸O2との距離は、開口部107の相当直径の半分よりも長い。本明細書において概略的に描かれている実施形態では、開口部107の端から光軸O2までの距離は、(一般に)センサウィンドウ150の端と光軸O2との距離と(本質的に)同一になるということに留意されたい。 Referring to FIG. 1a (and similarly FIG. 5), the light source is not directly behind the sensor window or directly behind the opening 107. Therefore, in particular, the distance between the light source and the optical axis O2 of the sensor is longer than the distance from the end of the sensor window 150 to the optical axis O2. Similarly, in particular, the distance between the light source and the optical axis O2 of the sensor is longer than the distance from the end of the opening 107 to the optical axis O2. In certain embodiments, the distance between the light source and the optical axis O2 of the sensor is greater than half the equivalent diameter of the sensor window 150. In another particular embodiment, the distance between the light source and the optical axis O2 of the sensor is greater than half the equivalent diameter of the opening 107. In the embodiments schematically depicted herein, the distance from the end of the opening 107 to the optical axis O2 is (generally) the distance between the end of the sensor window 150 and the optical axis O2 (essentially). Note that they will be the same.

光源の光軸は、開口部107から逃げ得る光源の光のビームの光軸として定めることができる。図1a及び5において見ることができるように、このビームは、別の形状を有してもよく、次に、光源によって生成されたビームは、光の一部として、ハウジングにて反射されてもよく、任意的に、(複数の)反射の後に、同様に開口部107を介して出て行く。 The optical axis of the light source can be defined as the optical axis of the beam of light of the light source that can escape from the opening 107. As can be seen in FIGS. 1a and 5, the beam may have a different shape and then the beam generated by the light source may be reflected by the housing as part of the light. Well, optionally, after reflection (s), it also exits through the opening 107.

距離d2及びセンサウィンドウの厚さd4は、特に、センサウィンドウから検出器への直接の鏡面反射を回避するような方法で置かれ且つ計算される。 The distance d2 and the thickness d4 of the sensor window are specifically placed and calculated in such a way as to avoid direct specular reflection from the sensor window to the detector.

図1bは、システム1の一実施形態を概略的に描いており、ここでは、システム1は、皮膚洗浄装置、皮膚若返り装置等のスキンケア装置3を含み、スキンケア装置3は、センサ100及び分析システム2を含んでいる。スキンケア装置3は、表示ユニットIU及び/又はユーザインターフェースUIも含み得る。参照記号FAは、皮膚をマッサージする又は剥離するために使用され得る領域等の機能的領域を示している。 FIG. 1b schematically illustrates one embodiment of the system 1, where the system 1 includes a skin care device 3 such as a skin cleansing device, a skin rejuvenating device, etc., where the skin care device 3 includes a sensor 100 and an analysis system. 2 is included. The skin care device 3 may also include a display unit IU and / or a user interface UI. The reference symbol FA indicates a functional area such as an area that can be used to massage or exfoliate the skin.

無偏光が皮膚表面によって反射される場合、反射光の偏光特性は照明角度に依存する(図2)。反射及び透過に重要な2つの直交直線偏光の状態は、p偏光及びs偏光と呼ばれる。(ドイツ語の平行(parallel)由来の)p偏光した光は、入射面に平行に偏光した電場を有し、(ドイツ語の垂直(senkrecht)由来の)s偏光した光は、この面に対して垂直である。参照記号Nは、(表面に対する)垂線を示し、参照記号PIは入射面を示している。さらに、参照記号SKは、皮膚表面等の入射表面を示している。参照記号S及びPは偏光を示している。 When unpolarized light is reflected by the skin surface, the polarization characteristics of the reflected light depend on the illumination angle (Fig. 2). The two orthogonal linearly polarized states that are important for reflection and transmission are called p-polarization and s-polarization. The p-polarized light (from the German word parallel) has an electric field polarized parallel to the plane of incidence, and the s-polarized light (from the German word senkrecht) has a polarized light with respect to this plane. Is vertical. The reference symbol N indicates a perpendicular line (relative to the surface), and the reference symbol PI indicates an incident surface. Further, the reference symbol SK indicates an incident surface such as a skin surface. Reference symbols S and P indicate polarization.

反射光は、0°又は90°に等しい照明角度に対しては無偏光になり、0°から90°の照明角度に対しては部分的に(好ましくはS)偏光され、さらに、偏光角又はブルースター角に等しい1つの照明角度に対しては平面(S)偏光される。 The reflected light is unpolarized for illumination angles equal to 0 ° or 90 °, is partially (preferably S) polarized for illumination angles from 0 ° to 90 °, and is further polarized or It is plane (S) polarized for one illumination angle equal to the Blue Star angle.

入射面に平行な(P)電場を有する光の反射係数がゼロになり、その角度での反射光が入射面に垂直な(S)電場ベクトルで直線偏光される入射角度(0°及び90°)は、偏光角又はブルースター角と呼ばれる。偏光角又はブルースター角(θB)は、フレネルの式に基づき計算することができる。フレネルの式は、p偏光(入射光線及び表面法線と同じ平面で偏光された電場)を有する光は、入射角度がθ=1/tan(n/n)である場合、反射されないということを予測する。ここで、nは、光が伝搬する最初の媒体(「入射媒体」)の屈折率であり、nは、他の媒体の屈折率である。空気(n≒1)中のガラス媒体(n≒1.5)に対しては、可視光に対するブルースター角は約56°である。本発明において開示されている光学配置に対しては、光は空気-皮膚界面にて入射し、ブルースター角は約54°である。好ましい範囲は50~60°である。 The angle of incidence (0 ° and 90 °) at which the reflection coefficient of light having a (P) electric field parallel to the incident surface becomes zero and the reflected light at that angle is linearly polarized by the (S) electric field vector perpendicular to the incident surface. ) Is called the polarization angle or the blue star angle. The polarization angle or the blue star angle (θB) can be calculated based on Fresnel's equations. Fresnel's equation states that light with p-polarization (electric field polarized in the same plane as the incident light and surface normal) is not reflected when the angle of incidence is θ B = 1 / tan (n 2 / n 1 ). I predict that. Here, n 1 is the refractive index of the first medium (“incident medium”) through which light propagates, and n 2 is the refractive index of another medium. For a glass medium (n 2 ≈ 1.5) in air (n 1 ≈ 1), the blue star angle with respect to visible light is about 56 °. For the optical arrangement disclosed in the present invention, the light is incident at the air-skin interface and the blue star angle is about 54 °. The preferred range is 50-60 °.

従って、複数の実施形態では、検出経路において(4~8までのより少ない数のエミッタに対しては)セグメント化偏光子又は(例えば、12を超えるより多い数のエミッタに対しては)空間変化偏光子を使用することができる。特に、セグメントの数はエミッタの数に等しい。 Thus, in a plurality of embodiments, segmented modulators (for a smaller number of emitters from 4 to 8) or spatial variation (eg, for a larger number of emitters greater than 12) in the detection path. A modulator can be used. In particular, the number of segments is equal to the number of emitters.

照明角度が0~90°である場合、光沢の尺度である部分的に(好ましくはS)偏光された反射した鏡面光の検出は、カメラの前にS偏光子を使用したこの構成要素に入りこむことによって強化することができる。複数の光源を使用した照明スキームの場合、セグメント化偏光子又は空間変化偏光子を使用することができる。 When the illumination angle is 0-90 °, the detection of partially (preferably S) polarized reflected mirror light, which is a measure of gloss, gets into this component using an S-polarizer in front of the camera. It can be strengthened by. For lighting schemes with multiple light sources, segmented or spatially variable modulators can be used.

従って、数ある中でも、センサの回転角度にあまり依存しない(1つ又は複数の)皮膚光沢の定量的測定のためのカメラシステム及び方法を使用することが本明細書において提案される。提案される発明は、複数の実施形態において、数ある中でも、3つ以上の光源からの連続的な照明(無偏光照明)及び単一の低コストカメラセンサを使用した連続的な検出(偏光検出)を使用することに基づき得る。光沢値は、異なる方向に沿って撮影された複数の独立した画像から推定されたピクセルの平均数に基づき推定される。カメラのプロトタイプの光学配置の概略図が、図1において示されている。光沢値を推定するために使用される画像処理方法(アルゴリズム)は、白色ピクセルの数又はフラットフィールド補正後の最大値に正規化された光軸に沿った強度変化の傾きに基づき得るが、他の選択肢も可能であり得る(以下も参照)。 Therefore, it is proposed herein to use camera systems and methods for the quantitative measurement of skin gloss (s) that are less dependent on the rotation angle of the sensor, among other things. The proposed invention, in a plurality of embodiments, is continuous illumination from three or more light sources (unpolarized illumination) and continuous detection using a single low cost camera sensor (polarization detection). ) Is used. The gloss value is estimated based on the average number of pixels estimated from multiple independent images taken along different directions. A schematic diagram of the optical arrangement of the camera prototype is shown in FIG. The image processing method (algorithm) used to estimate the gloss value can be based on the number of white pixels or the slope of the intensity change along the optical axis normalized to the maximum after flat field correction, but others. Options are also possible (see also below).

スペクトラロンで、ex-vivoの皮膚及びin-vivoで測定した実験データに基づき、単一のエミッタの使用に関連する回転関連効果から生じる光沢量の過小評価は、リング照明構成で対称的に配置された3つ以上のエミッタを利用する連続的な照明(N=3に対しては三角形の構成及びN=4に対しては長方形の構成等)を使用することによって最小限にすることができるということを例示する(図3)。複数のエミッタが同時に使用される場合、光沢値は回転角度に依存し、効果は、主に、複数のエミッタからの強度分布が重なる領域における白色ピクセルの数によって与えられる。本明細書において、A、B、及びCは、リング状に配置された光源を示している。 Underestimation of gloss resulting from rotation-related effects associated with the use of a single emitter, based on experimental data measured ex-vivo skin and in-vivo with a rectangle, is symmetrically placed in a ring illumination configuration. It can be minimized by using continuous illumination utilizing three or more emitters (such as a triangular configuration for N = 3 and a rectangular configuration for N = 4). This is illustrated (Fig. 3). When multiple emitters are used at the same time, the gloss value depends on the angle of rotation and the effect is primarily dictated by the number of white pixels in the area where the intensity distributions from the multiple emitters overlap. In the present specification, A, B, and C indicate light sources arranged in a ring shape.

家庭用途に対して、特に、浴室のような環境では、センサは、防水で汚染がないことが期待される。これは、照明及び検出の光学系全体を遮蔽する透明なガラスウィンドウを使用することによって実現することができる。典型的には、ダーマトスコープ等のスキンセンサでは、ガラスウィンドウは、皮膚と接触させて置かれる。しかし、ガラスウィンドウが皮膚に接触して使用される場合、センサ信号は、ガラスウィンドウの2つの界面(空気-ガラス及びガラス-空気の界面)のフレネル反射から生じる「ゴーストスポット」によって支配されることになる。このゴーストスポットは、試料(皮膚)からのいかなる情報も保有しておらず、これを「望ましくない反射」と呼ぶ。所与の照明条件に対して、ゴーストスポットは、皮膚から生じる有効な反射と比較してガラス-空気界面の反射係数がより高いため、皮膚から反射される光よりも強いことが予想される。これに加えて、ガラスからのゴーストスポットは、皮膚から来る信号に干渉する恐れがあり且つ皮膚から来る信号と重複する可能性があり、結果として、皮膚の油分/光沢量の推定が不十分となる。 For home use, especially in an environment such as a bathroom, the sensor is expected to be waterproof and clean. This can be achieved by using a transparent glass window that shields the entire illumination and detection optics. Typically, in a skin sensor such as a dermatoscope, the glass window is placed in contact with the skin. However, when the glass window is used in contact with the skin, the sensor signal is dominated by "ghost spots" resulting from Frenel reflections at the two interfaces of the glass window (air-glass and glass-air interface). become. This ghost spot does not carry any information from the sample (skin) and is referred to as the "undesirable reflex". For a given lighting condition, the ghost spot is expected to be stronger than the light reflected from the skin due to the higher reflectance coefficient of the glass-air interface compared to the effective reflection generated from the skin. In addition to this, ghost spots from the glass can interfere with the signal coming from the skin and can overlap with the signal coming from the skin, resulting in poor estimation of skin oil / gloss. Become.

ゴーストスポットから生じるこの問題を解決するために、以下の解決策をテストした:
1.皮膚と接触させたセンサの上部にあるガラスウィンドウ(図4a):
2.角度付きウィンドウ:この解決策は、2つのエミッタに対して傾きを最適化することができる1つ又は2つのエミッタを使用するセンサにおいて機能し得る。しかし、この解決策は、照明に3つ以上のエミッタを使用するシステムでは最適ではない。
3.反射防止コーティング:反射防止コーティングは、これらの広範囲の照明角度、特に広帯域の光源との組み合わせでは機能しない(図3)。ゴースト鏡面反射がセンサから生じているかどうかをテストするために、ARコート付き(誘電体コーティング)ガラスを高光沢の紙の上に使用した。波長カットオフ周波数(通常は約700nm)のため、センサの感度はより低い波長にシフトすることになり、赤色感度を低下させることになり、結果として生じる画像(図4b)は緑がかって見えるようになり、従って、この問題に対する見込みのある解決策ではないことを観察した。
To solve this problem resulting from ghost spots, we tested the following solutions:
1. 1. Glass window above the sensor in contact with the skin (Fig. 4a):
2. 2. Angled window: This solution can work with sensors that use one or two emitters that can optimize tilt for two emitters. However, this solution is not optimal for systems that use more than two emitters for lighting.
3. 3. Anti-reflective coatings: Anti-reflective coatings do not work in combination with these wide range of illumination angles, especially wideband light sources (Figure 3). AR-coated (dielectric-coated) glass was used on high-gloss paper to test whether ghost specular reflections originated from the sensor. Due to the wavelength cutoff frequency (usually about 700 nm), the sensitivity of the sensor will shift to a lower wavelength, reducing the red sensitivity and the resulting image (FIG. 4b) will appear greenish. Therefore, I observed that it was not a promising solution to this problem.

数ある中でも、本発明は、皮膚特性を測定するための低コストの防水で汚染のないセンサを提案している。提案される発明は、透明なウィンドウを使用することに基づいており、好ましくは、その厚さは3mmを超え、さらに、皮膚から数mm、好ましくは3mmを超えた距離にある。この解決策は、皮膚からの反射強度と比較して、ウィンドウからのフレネル反射(望ましくないゴーストスポット(図5において参照記号GSで示されている))をセンサから外れさせる(図5)。好ましい実施形態では、ゴーストスポットから生じる有効な衝撃が大幅に減らされるように、空気-ガラス界面からのフレネル反射光がある範囲の角度にわたって分布されるように、透明なウィンドウは粗面を使用する。シミュレーションは、完全な照明及び検出の分析を行うために、測光量及び放射量を計算する。シミュレーションに使用されるシステムの光学配置は、油分/光沢測定のために開発したプロトタイプの構成に基づいていた。シミュレーションにおいて使用したカメラのプロトタイプ及びシステムのレイアウトの概略図が、図5において示されている。ウィンドウから皮膚までの距離の関数としての結果が、図6において描かれている。ウィンドウから皮膚までの距離が増えるに従い、ゴーストスポットGSが皮膚から反射されたスポットから離れることは明らかである。 Among other things, the present invention proposes a low-cost, waterproof, pollution-free sensor for measuring skin properties. The proposed invention is based on the use of a transparent window, preferably having a thickness of more than 3 mm and further at a distance of a few mm, preferably more than 3 mm from the skin. This solution causes Fresnel reflections from the window (undesirable ghost spots (indicated by the reference symbol GS in FIG. 5)) to deviate from the sensor as compared to the reflection intensity from the skin (FIG. 5). In a preferred embodiment, the transparent window uses a rough surface so that the Fresnel reflected light from the air-glass interface is distributed over a range of angles so that the effective impact generated by the ghost spot is significantly reduced. .. The simulation calculates photometric and radiative quantities to perform a complete illumination and detection analysis. The optical layout of the system used in the simulation was based on the prototype configuration developed for oil / gloss measurements. A schematic diagram of the camera prototype and system layout used in the simulation is shown in FIG. The result as a function of the distance from the window to the skin is depicted in FIG. It is clear that as the distance from the window to the skin increases, the ghost spot GS moves away from the spot reflected from the skin.

異なる光沢値を有する試料について得られたカメラセンサにおける強度分布及び対応する強度プロットが、異なる構成の図7~9について示されている。鏡面対拡散強度比を、以下のパラメータ:ガラスウィンドウの厚さ、皮膚からの距離、及び光沢値(鏡(Gloss~100 a.u))から拡散標準(Gloss~0 a.u)の範囲の試料の関数として推定した。 Intensity distributions and corresponding intensity plots in camera sensors obtained for samples with different gloss values are shown for FIGS. 7-9 with different configurations. The mirror-to-diffusion intensity ratio ranges from the following parameters: glass window thickness, distance from skin, and gloss value (mirror (Gloss-100 a.u)) to diffusion standard (Gloss-100 a.u). Estimated as a function of the sample.

図10は、センサウィンドウ150が中心部分152及び周辺部分153を含む実施形態を概略的に描いている。検出器120の光軸O2、及び光源の光の光軸OLは、中心部分152を通過している。周辺部分153は、アンチグレア要素160を含む。中心部分は、本質的に、そのようなアンチグレア要素を含まない。センサウィンドウ150は、上流面154及び下流面155を含む。周辺部分153における上流面154及び下流面155のうち1つ以上は、特に40~500nmの範囲から選択された二乗平均平方根粗さを有するそのようなアンチグレア要素を有してもよい。 FIG. 10 schematically illustrates an embodiment in which the sensor window 150 includes a central portion 152 and a peripheral portion 153. The optical axis O2 of the detector 120 and the optical axis OL of the light of the light source pass through the central portion 152. Peripheral portion 153 includes an anti-glare element 160. The central part essentially does not contain such anti-glare elements. The sensor window 150 includes an upstream surface 154 and a downstream surface 155. One or more of the upstream surface 154 and the downstream surface 155 in the peripheral portion 153 may have such an anti-glare element having a root mean square roughness particularly selected from the range of 40-500 nm.

「複数の」という用語は、2つ以上を指す。 The term "plurality" refers to more than one.

本明細書における「実質的に~から成る」におけるもの等、「実質的に」という用語は、当業者には理解されるであろう。「実質的に」という用語は、「全体的に」、「完全に」、「全て」等の実施形態も含み得る。従って、複数の実施形態では、形容詞の実質的を削除することもできる。該当する場合、「実質的に」という用語は、95%以上、特に99%以上、さらにより具体的には99.5%以上、100%を含む等、90%以上にも関し得る。「含む(comprise)」という用語は、「含む(comprises)」という用語が「から成る」を意味する実施形態も含む。「及び/又は」という用語は、特に、「及び/又は」の前後に言及されたアイテムのうち1つ又は複数のアイテムに関する。例えば、「アイテム1及び/又はアイテム2」という表現及び類似の表現は、アイテム1及びアイテム2のうち1つ以上に関し得る。一実施形態では、「含んでいる(comprising)」という用語は、「から成る」を指すかもしれないが、別の実施形態では、「少なくとも既定の種及び任意的に1つ又は複数の他の種を有すること」も指し得る。 The term "substantially", such as in "substantially consisting of" herein, will be understood by those of skill in the art. The term "substantially" may also include embodiments such as "overall," "completely," and "all." Thus, in some embodiments, the adjective substantive can also be removed. Where applicable, the term "substantially" can also relate to 95% or more, in particular 99% or more, and more specifically to 99.5% or more, including 100%, and more. The term "comprise" also includes embodiments in which the term "comprises" means "consisting of". The term "and / or" specifically refers to one or more of the items mentioned before and after "and / or". For example, the expression "item 1 and / or item 2" and similar expressions may relate to one or more of item 1 and item 2. In one embodiment, the term "comprising" may refer to "consisting of", but in another embodiment, "at least a predetermined species and optionally one or more other". Having a seed "can also be pointed out.

さらに、本明細書及び特許請求の範囲における第1、第2及び第3等の用語は、類似の要素を区別するために使用され、必ずしも順番又は時系列順を説明するためではない。そのように使用される用語は、適切な状況下で交換可能であるということ、及び、本明細書において記載される本発明の実施形態は、本明細書において記載又は例示されている以外の順序で動作可能であるということが理解されたい。 Moreover, terms such as 1, 2, and 3 in the specification and claims are used to distinguish similar elements, not necessarily to describe order or chronological order. The terms so used are interchangeable under the appropriate circumstances, and the embodiments of the invention described herein are in an order other than those described or exemplified herein. It should be understood that it can be operated with.

本明細書における装置は、とりわけ、動作中のものが記載される。当業者には明らかになるように、本発明は動作方法又は動作中の装置に限定されない。 The devices in the present specification are described, among other things, those in operation. As will be apparent to those skilled in the art, the invention is not limited to operating methods or operating devices.

上述の実施形態は本発明を限定するのではなく例示しているということ、及び、当業者は添付の特許請求の範囲から逸脱することなく多くの代替的な実施形態を設計することが可能であるということに留意されたい。特許請求の範囲において、括弧内に置かれたいかなる参照符号も、特許請求の範囲を限定するとして解釈されるべきではない。「含む」という動詞及びその活用形の使用は、請求項に記載されたもの以外の要素又はステップの存在を排除するものではない。文脈上明白に他の意味に解釈すべき場合を除いて、本明細書及び特許請求の範囲を通じて、「含む(comprise)」及び「含んでいる(comprising)」等の単語は、排他的とは対照的に包括的な意味又は網羅的な意味;すなわち、「を含むが、これに限定されない」という意味で解釈されることになる。要素に先行する冠詞「a」又は「an」は、複数のそのような要素の存在を排除するものではない。本発明は、いくつか別個の要素を含むハードウェアによって、及び、適切にプログラムされたコンピュータによって実施することができる。いくつかの手段を列挙する装置の請求項において、これらの手段のいくつかは、1つの同じハードウェアのアイテムによって具体化することができる。特定の手段が相互に異なる従属請求項に記載されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせを有利に使用することができないということを示しているわけではない。 The above embodiments illustrate, but do not limit, the invention, and one of ordinary skill in the art can design many alternative embodiments without departing from the appended claims. Note that there is. In the claims, any reference code placed in parentheses should not be construed as limiting the scope of the claims. The use of the verb "contains" and its conjugations does not preclude the existence of elements or steps other than those stated in the claims. Words such as "comprise" and "comprising" are not exclusive throughout the present specification and claims, except where the context expressly should be construed in other ways. In contrast, it will be interpreted as a comprehensive or exhaustive meaning; that is, "including, but not limited to,". The article "a" or "an" preceding an element does not preclude the existence of a plurality of such elements. The present invention can be carried out by hardware containing several distinct elements and by a properly programmed computer. In a device claim that lists several means, some of these means can be embodied by one item of the same hardware. The mere fact that certain means are described in different dependent claims does not indicate that the combination of these means cannot be used in an advantageous manner.

本発明は、器具若しくは装置又はシステムを制御することができるか、又は本明細書に記載の方法又はプロセスを実行することができる制御システムも提供する。またさらに、本発明は、器具若しくは装置又はシステムに機能的に結合されているか又はそれらによって含まれているコンピュータ上で実行されるときに、そのような器具若しくは装置又はシステムの1つ又は複数の制御可能な要素を制御するコンピュータプログラムプロダクトも提供する。 The invention also provides a control system capable of controlling an instrument or device or system or performing the methods or processes described herein. Furthermore, the invention is one or more of such instruments or devices or systems when performed on a computer that is functionally coupled to or contained by the instruments or devices or systems. We also provide computer program products that control controllable elements.

本発明はさらに、本明細書に記載されている及び/又は添付の図面に示されている特徴のうち1つ又は複数の特徴を含む装置に適用される。本発明は、さらに、本明細書に記載されている及び/又は添付の図面に示されている特徴のうち1つ又は複数の特徴を含む方法又はプロセスに関する。 The invention further applies to devices that include one or more of the features described herein and / or shown in the accompanying drawings. The invention further relates to a method or process comprising one or more of the features described herein and / or shown in the accompanying drawings.

本願において論じられている様々な態様を組み合わせて、さらなる利点を提供することができる。さらに、当業者は、実施形態を組み合わせることができるということ、及び、3つ以上の実施形態を組み合わせることもできるということを理解するであろう。さらに、特徴の一部が、1つ又は複数の分割出願の基礎を形成することができる。 The various aspects discussed herein can be combined to provide additional benefits. Further, one of ordinary skill in the art will appreciate that embodiments can be combined and that three or more embodiments can be combined. In addition, some of the features can form the basis for one or more divisional applications.

Claims (17)

皮膚パラメータを測定するセンサを含むシステムであって、前記センサは、(i)光源の光を提供するように構成された複数の空間的に分離された光源と、(ii)前記光源のそれぞれから第1の距離にて構成された検出器と、を含み、前記第1の距離は、5~80mmの範囲から選択され、前記センサは、少なくとも3つの光源を含み、前記光源は、無偏光の光源の光を提供するように構成され、前記センサは、(iii)前記光源から伝搬する光のビームにおける下流及び前記検出器のこの光のビームにおける上流にあり、皮膚パラメータが測定されることになる皮膚に向かう前記センサからの前記光源の光の伝搬のため、及び、前記センサ内への反射されたセンサ光の入口のためのセンサ開口部であり、前記センサ開口部から伝搬する前記光源の光が、無偏光の光源の光である、センサ開口部と、(iv)前記光源の光を透過する材料のセンサウィンドウであり、前記光源から伝搬する光のビームにおける下流に構成され、前記センサ開口部のこの光のビームにおける上流に構成され、さらに、前記検出器のこの光のビームにおける上流に構成され、前記センサ開口部までの第2の距離が少なくとも3mmであるセンサウィンドウと、をさらに含む、システム。 A system that includes a sensor that measures skin parameters, wherein the sensor is from (i) a plurality of spatially separated light sources configured to provide light from the light source and (ii) from each of the light sources. The first distance includes a detector configured at a first distance, the first distance being selected from the range of 5-80 mm, the sensor comprising at least three light sources, the light source being unpolarized. Configured to provide light from a light source, the sensor is (iii) downstream of the beam of light propagating from the light source and upstream of this beam of light of the detector to measure skin parameters. A sensor opening for propagating the light of the light source from the sensor towards the skin and for an inlet of the reflected sensor light into the sensor, the light source propagating from the sensor opening. The light is a sensor opening, which is the light of an unpolarized light source, and (iv) a sensor window of a material that transmits the light of the light source, which is configured downstream in a beam of light propagating from the light source. A sensor window configured upstream of this beam of light in the opening and further upstream in this beam of light of said detector, having a second distance to the sensor opening of at least 3 mm. Including, system. 前記第2の距離は、少なくとも4mmである、請求項1に記載のシステム。 The system of claim 1, wherein the second distance is at least 4 mm. 前記第2の距離は、4~10mmの範囲から選択され、前記センサ開口部は、1~20mmの範囲から選択された円相当径を有し、前記センサウィンドウは、0.1~20mmの範囲から選択されたセンサウィンドウ厚を有する、請求項1又は2に記載のシステム。 The second distance is selected from the range of 4-10 mm, the sensor opening has a circular equivalent diameter selected from the range of 1-20 mm, and the sensor window is in the range of 0.1-20 mm. The system according to claim 1 or 2, having a sensor window thickness selected from. 前記第1の距離は、4~20mmの範囲から選択されている、請求項1乃至3のいずれか一項に記載のシステム。 The system according to any one of claims 1 to 3, wherein the first distance is selected from the range of 4 to 20 mm . 前記第1の距離は、8~14mmの範囲から選択されている、請求項4に記載のシステム。The system of claim 4, wherein the first distance is selected from the range of 8-14 mm. 前記材料は、ガラス及びポリメタクリル酸メチルを含む群から選択されている、請求項1乃至のいずれか一項に記載のシステム。 The system according to any one of claims 1 to 5 , wherein the material is selected from the group comprising glass and polymethyl methacrylate. 前記センサウィンドウは、中心部分及び周辺部分を含み、前記検出器の光軸は、前記中心部分を通過し、前記周辺部分は、アンチグレア要素を含む、請求項1乃至のいずれか一項に記載のシステム。 The sensor window comprises a central portion and a peripheral portion, the optical axis of the detector passes through the central portion, and the peripheral portion includes an anti-glare element, according to any one of claims 1 to 6 . System. 前記センサウィンドウは、上流面及び下流面を含み、前記周辺部分における前記上流面及び前記下流面のうちの1つ以上が、40~500nmの範囲から選択された二乗平均平方根の表面粗さを有し、前記上流面は、前記光源の光の伝搬方向において前記光源のより近くに位置し、前記下流面は、前記光源の光の伝搬方向において前記光源からより遠くに位置する、請求項に記載のシステム。 The sensor window includes an upstream surface and a downstream surface, and one or more of the upstream surface and the downstream surface in the peripheral portion has a surface roughness of a squared average square root selected from the range of 40 to 500 nm. 7. The upstream surface is located closer to the light source in the light propagation direction of the light source, and the downstream surface is located farther from the light source in the light propagation direction of the light source. The system described. 表面特徴を含み、前記表面特徴は、40nm~100μmの範囲から選択された平均断面円相当径を有し、隣接する表面特徴間の平均距離は、前記平均断面円相当径の5倍以下である、請求項に記載のシステム。 Including surface features, the surface features have an average cross-sectional circle equivalent diameter selected from the range of 40 nm to 100 μm, and the average distance between adjacent surface features is less than or equal to 5 times the average cross-sectional circle equivalent diameter. , The system according to claim 7 . 前記検出器は、偏光を検出するように構成され、前記センサは、前記検出器の前記光源から伝搬する光のビームにおける上流に構成された偏光子を含み、前記偏光子は、(i)セグメント化偏光子及び(ii)空間変化偏光子のうちの1つ以上を含む、請求項1乃至のいずれか一項に記載のシステム。 The detector is configured to detect polarization, the sensor comprises a polarizing element configured upstream in the beam of light propagating from the light source of the detector, and the modulator is the segment (i). The system according to any one of claims 1 to 9 , comprising one or more of a chemicalist and a (ii) spatial change detector. 前記検出器は2Dカメラを含み、前記センサは、前記検出器の前記光源から伝搬する光のビームにおける上流に構成された集束レンズと、前記検出器のこの光のビームにおける上流及び前記集束レンズのこの光のビームにおける上流に構成されたアパーチャーと、をさらに含み、前記アパーチャーは、0.1~0.8mmの範囲から選択された直径を有し、前記光源は、無偏光の白色の光源の光を提供するように構成されている、請求項1乃至10のいずれか一項に記載のシステム。 The detector includes a 2D camera and the sensor is a focused lens configured upstream of the beam of light propagating from the light source of the detector and upstream of the focused lens of the light beam of the detector and the focused lens. Further comprising an aperture configured upstream in this beam of light, said aperture having a diameter selected from the range of 0.1-0.8 mm, said light source being an unpolarized white light source. The system according to any one of claims 1 to 10 , which is configured to provide light. 前記センサのセンサ信号に依存して、対応する皮膚センサ値を生成するように構成された分析システムをさらに含む、請求項1乃至11のいずれか一項に記載のシステム。 The system according to any one of claims 1 to 11 , further comprising an analytical system configured to generate a corresponding skin sensor value depending on the sensor signal of the sensor. 前記システムは、センシングモードを含み、前記光源は、前記光源の光を順次提供するように構成され、前記検出器は、前記光源によって順次生成された反射した光源の光を順次検出するように構成され、さらに、対応する検出器信号を生成するように構成され、前記皮膚センサ値は、それぞれの検出器信号の平均に基づいている、請求項12に記載のシステム。 The system includes a sensing mode, wherein the light source is configured to sequentially provide light from the light source, and the detector is configured to sequentially detect light from a reflected light source sequentially generated by the light source. The system of claim 12 , wherein the skin sensor values are configured to generate a corresponding detector signal and are based on the average of the respective detector signals. 前記センサは、センサ光軸を有し、前記光源は、前記センサ光軸を中心として回転対称に構成され、前記センサは、10~80°の範囲から選択された前記検出器の前記センサ光軸に対する角度下の光軸を有する前記光源の光を提供するように構成されている、請求項1乃至13のいずれか一項に記載のシステム。 The sensor has a sensor optical axis, the light source is configured to be rotationally symmetric about the sensor optical axis, and the sensor is the sensor optical axis of the detector selected from the range of 10 to 80 °. The system according to any one of claims 1 to 13 , wherein the system is configured to provide light from said light source having an optical axis below an angle with respect to. 前記角度は、20~60°の範囲から選択されている、請求項14に記載のシステム。14. The system of claim 14, wherein the angle is selected from the range of 20-60 °. 皮膚パラメータを感知する方法であって、請求項1乃至15のいずれか一項に記載のシステムを用いて光源の光を皮膚に提供すること、及び、前記システムを用いて、前記皮膚にて反射された反射した光源の光を感知することを含む方法。 A method of sensing skin parameters, wherein the system of any one of claims 1 to 15 is used to provide light from a light source to the skin, and the system is used to reflect off the skin. A method that involves sensing the light of a reflected reflected light source. 請求項1乃至15のいずれか一項に記載のシステムによって実行されると、前記システムに、請求項16に記載の方法を実行させるプログラム命令を格納したデータキャリア。 A data carrier that, when executed by the system according to any one of claims 1 to 15 , stores a program instruction that causes the system to execute the method according to claim 16 .
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